Katerina Johnson, des départements de psychiatrie et de psychologie expérimentale de l'Université, recherchait les effets de la perturbation du microbiome sur le cerveau chez la souris. « Nous savons, grâce à des recherches antérieures, que les animaux manquent de microbes, tels que les animaux exempts de germes (qui sont dépourvus de microbes) ou les animaux traités aux antibiotiques (dont les microbes sont gravement appauvris), ont un comportement social altéré, ' elle explique. « J'étais donc particulièrement intéressé par les effets du microbiome sur l'endorphine, la signalisation de l'ocytocine et de la vasopressine, car ces neuropeptides jouent un rôle important dans le comportement social et émotionnel.'
La découverte la plus frappante a été chez les jeunes animaux traités avec des antibiotiques. Cela a entraîné une diminution de l'expression des récepteurs qui médient l'endorphine, signalisation de l'ocytocine et de la vasopressine dans le cortex frontal. Le Dr Johnson a commenté :« Si ces voies de signalisation sont moins actives, cela peut aider à expliquer les déficits comportementaux observés chez les animaux traités aux antibiotiques. Alors que cette étude portait sur des animaux ayant reçu un puissant cocktail d'antibiotiques, cette découverte met en évidence les effets néfastes potentiels que l'exposition aux antibiotiques peut avoir sur le cerveau lorsqu'il est encore en développement.
Dr Burnet a ajouté, « Notre recherche souligne le consensus croissant selon lequel la perturbation du microbiome au cours du développement peut avoir des impacts significatifs sur la physiologie, y compris le cerveau.
L'étude a été menée en utilisant un nombre relativement petit d'animaux avec des doses élevées d'antibiotiques et des recherches supplémentaires devraient suivre cette découverte étant donné la dépendance de la société aux antibiotiques, même si bien sûr, ils jouent toujours un rôle vital en médecine pour lutter contre les infections bactériennes.
Il s'agissait également de la première étude visant à déterminer si le microbiome affecte le système d'endorphine du cerveau (où l'endorphine active les récepteurs opioïdes) et ces résultats peuvent donc avoir une pertinence clinique.
L'effet indésirable des antibiotiques sur le système endorphine peut avoir des implications non seulement pour le comportement social mais aussi pour la régulation de la douleur. En fait, nous savons que le microbiome intestinal affecte la réponse à la douleur, ce qui pourrait être l'une des façons dont il le fait.
Une observation quelque peu surprenante de notre recherche était le contraste des résultats pour les souris sans germe et traitées aux antibiotiques, puisque les changements neurogénétiques étaient généralement dans la direction opposée. C'est une découverte pertinente car l'utilisation d'antibiotiques pour épuiser le microbiome est souvent considérée comme une alternative plus accessible aux animaux sans germes. Cependant, nous soulignons la nécessité de considérer ces deux traitements comme des modèles distincts de manipulation du microbiome lors de l'étude des effets des microbes sur le cerveau et le comportement."
Katerina Johnson, des départements de psychiatrie et de psychologie expérimentale, Université d'Oxford