Jusqu’à présent, la manière dont le « deuxième cerveau » – le système nerveux entérique de notre intestin – communique avec notre premier cerveau a été l’une des questions les plus difficiles auxquelles les neuroscientifiques entériques étaient confrontés.
Crédit d’image : Université Flinders
Une nouvelle recherche de l’Université Flinders a découvert comment des cellules spécialisées dans l’intestin peuvent communiquer à la fois avec le cerveau et la moelle épinière, ce qui jusqu’à présent était resté un mystère majeur.
« L’axe intestin-cerveau consiste en une communication bidirectionnelle entre le cerveau et l’intestin, qui relie les centres émotionnels et cognitifs du cerveau aux fonctions intestinales périphériques », explique l’auteur de l’étude, le professeur Nick Spencer du Collège de médecine et de santé publique.
« Des progrès récents dans la recherche ont décrit l’importance du microbiote intestinal pour influencer ces voies, mais nous n’avions pas encore découvert comment la communication fonctionnait. »
L’étude, publiée dans le Journal américain de physiologierévèle une découverte révolutionnaire concernant la façon dont les cellules entérochromaffines communiquent avec les terminaisons nerveuses sensorielles.
« Dans la paroi intestinale se trouvent des cellules spécialisées appelées cellules entérochromaffines (EC) qui produisent et libèrent des hormones et des neurotransmetteurs en réponse à des stimuli particuliers qui sont ingérés lorsque nous mangeons », explique le professeur Spencer.
« Ces cellules EC libèrent la grande majorité de la sérotonine dans le corps, donc notre étude a découvert un indice majeur sur la façon dont la nourriture que nous mangeons stimule la libération de sérotonine, qui agit ensuite sur les nerfs pour communiquer avec le cerveau.
« Il existe un lien direct entre les niveaux de sérotonine dans notre corps et la dépression et ce que nous ressentons. Ainsi, comprendre comment les cellules EC de l’intestin communiquent avec le cerveau est d’une importance majeure.
L’équipe a fait la découverte en utilisant une technique de traçage neuronal développée dans leur laboratoire, qui n’est utilisée nulle part ailleurs dans le monde, leur permettant de voir les terminaisons nerveuses sensorielles avec clarté, pour la première fois, dans la paroi intestinale.
Cela n’a pas été possible, jusqu’à présent, car il y avait tellement d’autres types de nerfs également présents dans l’intestin – c’est comme trouver une aiguille dans une botte de foin.
Professeur Nick Spencer, auteur de l’étude, Collège de médecine et de santé publique
La technique a permis aux chercheurs de voir que les cellules EC libèrent probablement des substances par un processus de diffusion, qui agit ensuite sur les nerfs sensoriels qui communiquent avec le cerveau. Aucune connexion physique directe entre les cellules EC et les terminaisons nerveuses sensorielles n’a été trouvée, contrairement à certaines suggestions.
« L’intestin est le seul organe doté de son propre système nerveux, connu sous le nom de système nerveux entérique ou deuxième cerveau. Nous avons maintenant une meilleure compréhension de la façon dont le « deuxième cerveau » communique avec le « premier cerveau » », déclare le professeur Spencer.
L’article «L’axe intestin-cerveau: relation spatiale entre les nerfs afférents spinaux et les cellules entérochromaffines contenant de la 5-HT dans la muqueuse du côlon de souris» par Kelsi N. Dodds, Lee Travis, Melinda A. Kyloh, Lauren A. Jones, Damien J Keating, et Nick J. Spencer est publié dans le American Journal of Physiology – Physiologie gastro-intestinale et hépatique. DOI : 10.1152/ajpgi.00019.2022.
L’étude a été soutenue par le National Health and Medical Research Council et le Australian Research Council.
