Des bactéries spécifiques dans l'intestin incitent les souris mères à négliger leurs petits

Des bactéries spécifiques dans l'intestin incitent les souris mères à négliger leurs petits

Des chercheurs de Salk font des découvertes inattendues sur la façon dont un microbe particulier influence le comportement animal

LA JOLLA—Alors que les scientifiques en apprennent davantage sur les micro-organismes qui colonisent le corps, appelés collectivement le microbiote, un domaine d'intérêt intense est l'effet que ces microbes peuvent avoir sur le cerveau. Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Institut Salk a identifié une souche de E. coli bactérie qui, lorsqu'elle vit dans les entrailles des souris femelles, les amène à négliger leur progéniture.

Les résultats, publiés le 29 janvier 2021, dans la revue Science Advances, montrent un lien direct entre un microbe particulier et le comportement maternel. Bien que la recherche ait été effectuée sur des souris, elle s'ajoute au corpus scientifique croissant démontrant que les microbes dans l'intestin sont importants pour la santé du cerveau et peuvent affecter le développement et le comportement.

« À notre connaissance, il s'agit de la première démonstration que le microbiote intestinal est important pour favoriser un comportement maternel sain et le lien entre la mère et la progéniture dans un modèle animal », explique le professeur Janelle Ayres, chef de laboratoire du laboratoire de physiologie moléculaire et systémique de Salk et auteur principal de l'article. "Cela ajoute aux preuves de plus en plus nombreuses qu'il existe une connexion intestin-cerveau et que les microbes sont importants pour réguler le comportement de l'hôte qu'ils habitent."

La manière dont le microbiote peut avoir un impact sur la santé mentale et les troubles neurologiques est un domaine de recherche en plein essor. La composition du microbiote intestinal chez les personnes a été liée à la dépression, à l'anxiété, à l'autisme et à d'autres conditions. Mais il a été difficile d'étudier comment les souches individuelles de bactéries exercent leur influence sur le comportement humain, une connexion souvent appelée l'axe microbiote-intestin-cerveau.

Dans son laboratoire, Ayres utilise des souris pour étudier comment les systèmes corporels et le cerveau interagissent les uns avec les autres pour promouvoir la santé. Cela inclut de se concentrer sur la façon dont les processus corporels sont régulés par les microbes et sur la manière dont les microbes affectent la croissance et le comportement. Dans les expériences en cours, elle et son équipe étudiaient des groupes de souris possédant chacune une seule souche de E. coli dans leurs tripes. Des souris avec une souche particulière de E. coli, appelée O16:H48 MG1655, a produit une progéniture qui avait un retard de croissance. Un examen plus approfondi a révélé que les souris étaient plus petites parce qu'elles souffraient de malnutrition.

«Nous avons constaté que le comportement des chiots était normal et que le lait produit par les mères était de composition normale et saine et était produit en quantités normales», explique Ayres. «Nous avons finalement compris que la colonisation par cette bactérie particulière entraînait un mauvais comportement maternel. Les souris négligeaient leurs petits.

Des expériences supplémentaires ont révélé que les souris pouvaient être sauvées d'un retard de croissance, soit en leur donnant un facteur de croissance appelé IGF-1, soit en les confiant à des mères nourricières capables de prendre soin d'elles correctement. Cela a confirmé que la cause du retard de croissance provenait du comportement des mères plutôt que de quelque chose chez les chiots eux-mêmes.

"Notre étude fournit une compréhension sans précédent de la façon dont le microbiote intestinal peut perturber le comportement maternel et comment cela peut avoir un impact négatif sur le développement d'une progéniture", déclare le premier auteur Yujung Michelle Lee, ancienne étudiante diplômée du laboratoire d'Ayres et maintenant stagiaire postdoctorale à Genentech. . "Il est très intéressant pour moi que l'établissement d'une relation mère-enfant saine soit motivée par des facteurs au-delà des hormones, et que les micro-organismes résidant dans notre corps y jouent un rôle important."

Ayres et son équipe prévoient d'étudier comment ces microbes provoquent des changements dans le comportement des souris. Les premières découvertes suggèrent que la bactérie pourrait affecter les niveaux de sérotonine, l'hormone associée aux sentiments de bonheur et de bien-être, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires.

«Il est très difficile d'étudier ces relations chez l'homme, car le microbiote humain contient des centaines d'espèces différentes de micro-organismes», explique Ayres, titulaire de la chaire de développement Helen McLoraine. "Mais une fois que nous en comprendrons davantage sur les mécanismes des modèles animaux, nous pourrons peut-être traduire nos découvertes chez l'homme pour déterminer si les microbes et leurs effets pourraient être les mêmes."

La souche O16:H48 MG1655 a été trouvée dans les intestins humains et on pensait auparavant qu'elle n'avait aucun effet positif ou négatif.

Les autres auteurs de l'étude étaient Andre Mu de Salk et Martina Wallace, Jivani M. Gengatharan, Annalee J. Furst, Lars Bode et Christian M. Metallo de l'Université de Californie à San Diego.

Ce travail a été financé par un Crohn's and Colitis Foundation Senior Research Award, National Institutes of Health Grant R01 AI114929, et la Lynne and Mason Rosenthal/Leo S. Guthman Foundation.