Dans une étude récente publiée dans la revue PNAS, des chercheurs ont vérifié si le microbiote intestinal jouait un rôle causal dans la modulation des comportements liés au trouble d’anxiété sociale (TAS).
Le TAS, un état mental défini par l’anxiété ou la peur aiguë dans des situations sociales, commence généralement dans l’enfance et entraîne une déficience fonctionnelle permanente et une qualité de vie altérée. Les thérapies actuelles sont insuffisantes et inefficaces, et des modèles innovants sont nécessaires pour comprendre les cibles biologiques et thérapeutiques sous-jacentes. Selon des recherches récentes, le microbiome intestinal est impliqué dans des activités comportementales et cérébrales liées aux interactions sociales.
Étude : Le microbiote intestinal associé au trouble d’anxiété sociale augmente la peur sociale
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont vérifié si les microbes intestinaux étaient impliqués de manière causale dans la promotion du comportement de peur sociale de l’hôte.
L’équipe a étudié le microbiote d’individus souffrant de trouble anxieux sévère (TAS) et de témoins sains (HC). Ils ont caractérisé la composition microbienne intestinale à l’aide du séquençage de l’acide ribonucléique ribosomal (ARNr) 16S sur l’acide désoxyribonucléique (ADN) microbien isolé à partir d’échantillons de selles fournis par les participants. Ils ont administré à des souris adultes C57Bl/6J une greffe de microbiote fécal (FMT) provenant de donneurs. L’équipe a testé les souris sur la sociabilité, la peur sociale, la cognition, les comportements d’adaptation au stress, l’évacuation gastro-intestinale et la motilité. Les chercheurs ont utilisé le conditionnement de la peur sociale et l’apprentissage de l’extinction le lendemain pour évaluer le comportement social en mesurant le temps d’interaction après des expositions récurrentes à de nouveaux stimuli sociaux et non sociaux.
L’équipe a mesuré les niveaux de corticostérone plasmatique murin avant et après la nage forcée à l’aide de tests immuno-enzymatiques de corticostérone (ELISA). Après l’euthanasie, les tissus iléaux ont été explantés et traités avec de la concanavaline A (ConA), du lipopolysaccharide (LPS), des groupes de différenciation 3 et 28 (CD3/CD28) ou un véhicule tampon pour comparer l’activité immunitaire intestinale en réaction aux antigènes archétypaux. De plus, les chercheurs ont prélevé du sang et des ganglions lymphatiques de type mésentérique (MLN) pour évaluer les populations de cellules immunologiques par cytométrie en flux.
Pour discerner l’impact sur l’immunité centrale, l’équipe a mesuré l’expression des gènes liés à la barrière neuroinflammatoire et hémato-encéphalique dans le noyau du lit de la strie terminale (BNST), de l’amygdale médiale (MeA) et du cortex préfrontal médial (MePFC). De plus, ils ont mesuré l’ocytocine dans le noyau paraventriculaire (PVN), le noyau supraoptique (SON) et le BNST par immunohistochimie.
Les chercheurs ont placé des souris sous un cocktail antimicrobien comprenant de l’ampicilline, de la vancomycine et de l’imipénème. Ils ont préparé des inocula fécaux SAD et du groupe témoin pour une transplantation microbienne fécale quatre heures après la production. Les animaux ont reçu des greffes de microbiote fécal par gavage oral (100,0 μL) chaque jour pendant trois jours et deux greffes de rappel de microbiote fécal par semaine pendant le reste de la période d’évaluation (10 FMT au total).
Résultats
Le microbiote murin SAD avait une composition différentielle par rapport aux témoins sains. SAD a considérablement modifié la diversité bêta. À la fin de l’étude, trois espèces de bactéries présentaient des abondances réduites dans le groupe d’étude SAD, à savoir : Bacteroides cellulosiyticus, Phocaeicola massiliensiset Bacteroides nordii. Aucune variation spécifique à un groupe n’a été trouvée dans les mesures de diversité alpha de Simpson, Chao1 et Shannon, bien que chaque mesure ait montré des valeurs réduites.
Suite à l’épuisement des bactéries antibiotiques, les greffes de microbiote fécal provenant des donneurs du groupe SAD et du groupe témoin ont entraîné une recolonisation microbienne différentielle et une greffe. Les souris qui ont reçu le microbiote SAD présentaient une susceptibilité accrue spécifique à l’anxiété sociale, un modèle de SAD, associée à des modifications de la fonction immunitaire centrale et périphérique et à l’expression de l’ocytocine dans le BNST.
Au cours des six essais de stimulation sociale, des réductions considérables de l’engagement social ont été observées, démontrant que les microbes SAD pourraient accroître la susceptibilité aux signaux d’appréhension sociale. Cependant, SAD FMT n’a pas affecté la sociabilité générale, le choix de nouveauté sociale, les comportements d’adaptation au stress ou le transit gastro-intestinal, ce qui montre que la sensibilité à la peur sociale était spécifiquement transférée. Le microbiote SAD a réduit la fonction immunitaire et le stress, réduisant considérablement les concentrations de corticostérone par transplantation microbienne fécale SAD. Les microbes SAD ont également montré une réponse réduite de l’interleukine 17A (IL-17A) à la stimulation du LPS et de la ConA.
Après SAD FMT, les macrophages de type F4/80+ dans les MLN ont diminué de manière significative, tandis que les lymphocytes T auxiliaires ont augmenté. Le transfert microbien SAD réduit les hormones de stress en circulation et l’immunité périphérique. SAD FMT a entraîné une diminution de l’expression de l’arginine-1 dans trois régions, réduisant le ligand 15 de la chimiokine CXC (CXCL-15), l’interleukine 10 (IL-10) et le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α). Les résultats ont indiqué que SAD FMT avait modifié les marqueurs neuroinflammatoires et altéré la fonction de la barrière hémato-encéphalique (BBB), soulignant ainsi le potentiel immunomodulateur du microbiote. Les résultats ont associé une diminution des niveaux neuronaux d’ocytocine dans la strie terminale et l’expression des gènes associés à l’ocytocine dans le cortex préfrontal et l’amygdale médiale à un comportement d’anxiété sociale accru.
Les résultats de l’étude ont montré que le microbiome joue un rôle crucial dans les réactions de peur sociale et pourrait constituer une cible thérapeutique potentielle pour le TAS. Les patients humains atteints de TAS ont présenté des altérations similaires de la composition du microbiote en diversité bêta par rapport aux souris receveuses. Phocaeicola massiliensis, Bacteroides nordiiet Bacteroides cellulosilyticus les comptes étaient inférieurs dans le groupe SAD que chez les témoins sains. Suite au conditionnement par la peur sociale, l’interaction sociale du groupe SAD a diminué de manière significative, ce qui indique qu’un transfert microbien SAD peut intensifier la réponse à la peur sociale.
