Les troubles psychiatriques touchent des millions de personnes dans le monde, mais leur diagnostic repose toujours sur l’observation clinique plutôt que sur des tests biologiques standards. Dans le but d'identifier des biomarqueurs fiables, des scientifiques chinois ont lancé la Brain-Gut Health Initiative, une étude longitudinale à grande échelle combinant la neuroimagerie, l'électrophysiologie, le séquençage du microbiome, les biomarqueurs sanguins et les évaluations cliniques des principaux troubles psychiatriques. Les résultats ont révélé des changements coordonnés reliant les microbes intestinaux, les réseaux cérébraux et les symptômes, soutenant le développement de diagnostics assistés par l’IA et de thérapies personnalisées.
Les troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, la dépression et le trouble bipolaire touchent environ une personne sur sept dans le monde. Bien que ces troubles posent un défi de santé mondial majeur et croissant, leurs mécanismes biologiques sous-jacents restent mal compris. Les pratiques de diagnostic actuelles reposent largement sur l’évaluation des symptômes cliniques plutôt que sur les causes sous-jacentes, ce qui souligne le besoin urgent d’identifier des biomarqueurs fiables pouvant guider la prise de décision clinique pour améliorer les résultats du traitement.
Pour combler cette lacune, une équipe de recherche comprenant les professeurs Fengchun Wu et Yuanyuan Huang du département de psychiatrie de l'hôpital affilié du cerveau de l'université médicale de Guangzhou, ainsi que le professeur Kai Wu de l'université de technologie de Chine du Sud, en Chine, et d'autres chercheurs, ont lancé l'initiative pour la santé du cerveau et de l'intestin (BIGHI). BIGHI est une étude clinique à long terme en cours conçue pour étudier comment les interactions entre le cerveau et le microbiome intestinal contribuent aux troubles psychiatriques. Les résultats de leur étude ont été publiés dans le volume 9 de Recherche le 1er janvier 2026 et mis en ligne le 3 mars 2026.
Soulignant la nouveauté de leur étude, les professeurs Wu, Huang et Kai Wu déclarent : «Au meilleur de nos connaissances, BIGHI est la première cohorte prospective en Chine dédiée à l'étude du MGBA dans les troubles psychiatriques.
« Actuellement, BIGHI comprend plus de 1 200 participants âgés de 18 à 45 ans, diagnostiqués avec des troubles psychiatriques, ainsi que des témoins sains, » notent les auteurs correspondants, le professeur Wu, le professeur Huang et le professeur Kai Wu. « Les participants subissent plusieurs évaluations, notamment des évaluations cliniques, des tests neurocognitifs, une électroencéphalographie au repos, une imagerie par résonance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle, un profilage inflammatoire et métabolique sanguin, un séquençage génomique fécal et une enquête détaillée sur le mode de vie et l'alimentation, pour découvrir des marqueurs biologiques potentiels.« .
Les premiers résultats de l'étude suggèrent que certaines caractéristiques observées en électroencéphalographie pourraient servir de biomarqueurs non invasifs indiquant la gravité de la maladie et la réponse possible au traitement. Par exemple, les altérations des microétats neuronaux (schémas de l'activité électrique du cerveau) sont liées à l'amélioration des symptômes de la schizophrénie après un traitement par neuromodulation. De même, les patients souffrant de dépression présentaient souvent une activité cérébrale réduite de la bande alpha, indiquant une réduction de l’éveil détendu.
Les investigations de neuroimagerie ont également révélé des altérations généralisées dans la structure du réseau cérébral dans différentes conditions psychiatriques. Lorsqu'ils ont été formés sur les données IRM, les modèles d'apprentissage automatique ont démontré une grande précision dans la distinction des patients schizophrènes des individus en bonne santé et ont identifié des modèles de connectivité distincts associés aux pensées suicidaires dans le trouble bipolaire et à l'impact des traumatismes infantiles dans la dépression.
« Nous avons également observé des changements distincts dans les bactéries intestinales au sein de la cohorte« , ajoutent les auteurs correspondants. « Les patients souffrant de troubles psychiatriques ont montré une diminution des bactéries bénéfiques produisant des acides gras à chaîne courte et une augmentation des microbes pro-inflammatoires. Notamment, ces changements microbiens étaient liés à la gravité des symptômes, au stress oxydatif et aux performances cognitives, soulignant la pertinence des altérations du microbiome en psychiatrie.« .
L’une des contributions les plus importantes de l’étude réside dans l’intégration d’ensembles de données sur le cerveau et l’intestin, qui ont permis de découvrir les mécanismes sous-jacents de divers troubles. Lorsque les patients ont été regroupés à l’aide de données combinées sur le cerveau et l’intestin, les profils dérivés du cerveau étaient plus étroitement liés à la gravité des symptômes, tandis que les profils basés sur l’intestin montraient des liens plus étroits avec les performances cognitives. Les chercheurs ont découvert que les différences dans les bactéries intestinales étaient liées à des modifications des fonctions cérébrales. L’analyse combinée de la neuroimagerie, du microbiome et des biomarqueurs sanguins a également révélé un vieillissement biologique accéléré chez les patients atteints de schizophrénie, confortant ainsi l’opinion croissante selon laquelle les troubles psychiatriques peuvent affecter plusieurs systèmes corporels plutôt que seulement le cerveau.
Bien que la cohorte ne soit actuellement basée que dans un seul centre de recherche et qu'un suivi longitudinal soit en cours, BIGHI représente l'un des efforts les plus complets pour caractériser les troubles psychiatriques à l'aide d'approches multi-omiques intégrées. L’étude a souligné que les troubles psychiatriques sont des affections très complexes et hétérogènes présentant des caractéristiques pathologiques distinctes apparaissant dans différents systèmes, tels que le microbiome intestinal, la neuroimagerie, les signaux EEG et les biomarqueurs sanguins.
Les chercheurs pensent que l'expansion de l'initiative BIGHI pourrait permettre le développement d'outils de diagnostic fiables, de thérapies basées sur le microbiome, de stratégies de neuromodulation et de stratégies basées sur l'IA pour gérer les troubles psychiatriques. En fournissant des informations convaincantes sur l’axe microbiote-intestin-cerveau dans les troubles psychiatriques, l’initiative soutient les progrès en matière de diagnostic basé sur les biomarqueurs et de stratégies de traitement personnalisées, ouvrant ainsi la voie à de meilleurs soins de santé mentale.
