À retenir : De nouvelles recherches suggèrent que le microbiome intestinal a joué un rôle essentiel dans l’évolution des cerveaux plus gros chez les primates, y compris les humains, en influençant le métabolisme cérébral et en contribuant potentiellement aux troubles du développement neurologique.
Le lien entre les bactéries intestinales et la taille du cerveau
Pendant des décennies, les scientifiques se sont demandé pourquoi les humains possèdent un cerveau d’une taille disproportionnée par rapport aux autres primates. Cela nécessite une énergie immense, en particulier du glucose, ce qui incite les chercheurs à rechercher si des changements dans le microbiome intestinal auraient pu soutenir ce saut évolutif. Une étude récente publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences fournit des preuves irréfutables que les bactéries intestinales peuvent influencer directement le fonctionnement cérébral et l’expression des gènes.
L’étude a utilisé des souris sans germes, dépourvues de leurs propres microbes intestinaux, pour tester l’hypothèse. Les chercheurs ont transplanté des bactéries intestinales de trois espèces de primates – les humains, les singes écureuils (gros cerveaux) et les macaques (petits cerveaux) – chez des souris. En quelques semaines, des différences significatives sont apparues dans l’expression des gènes cérébraux. Les souris colonisées par des microbes intestinaux humains ou écureuils ont montré une activité accrue dans les gènes liés à la production d’énergie et à la plasticité synaptique, qui est la capacité du cerveau à apprendre. À l’inverse, les souris porteuses de microbes intestinaux de macaques ont montré moins d’activité dans ces mêmes processus.
Imitant le cerveau de primates chez la souris
La découverte la plus frappante était que les modèles d’expression des gènes cérébraux chez la souris reflétaient étroitement ceux observés chez les espèces de primates réelles. Selon Katie Amato, chercheuse à l’Université Northwestern, “nous avons réussi à faire ressembler le cerveau des souris à celui des primates dont proviennent les microbes”. Cela suggère un lien de causalité direct entre la composition du microbiome intestinal et le développement du cerveau.
Il ne s’agit pas seulement de plus gros cerveaux. Les chercheurs ont également découvert que les souris porteuses de microbes primates à cerveau plus petit présentaient des modèles d’expression génique associés à des troubles du développement neurologique, notamment le TDAH, la schizophrénie, le trouble bipolaire et l’autisme. Bien qu’une corrélation entre la santé intestinale et ces affections ait déjà été observée, cette étude suggère que le microbiome pourrait contribuer causalement à leur développement.
Implications pour la santé humaine et l’évolution
Cette recherche a des implications significatives pour notre compréhension de l’évolution humaine. Si les besoins énergétiques du cerveau humain étaient satisfaits, en partie, grâce à des adaptations microbiennes intestinales, cela signifie que les premiers humains auraient pu compter sur des communautés microbiennes spécifiques pour soutenir leur développement cognitif. Si un cerveau humain ne rencontre pas les « bons » microbes au début de sa vie, son développement pourrait être altéré, augmentant potentiellement le risque de troubles du développement neurologique.
« Cette étude fournit davantage de preuves que les microbes peuvent contribuer de manière causale à ces troubles – en particulier, le microbiome intestinal façonne le fonctionnement cérébral au cours du développement. » – Dr Katie Amato
Les résultats soulignent l’importance d’un microbiome intestinal sain pour une fonction cérébrale optimale et mettent en évidence le rôle potentiel d’une exposition microbienne précoce dans le développement neurologique. Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour comprendre pleinement l’interaction complexe entre les microbes intestinaux, le métabolisme cérébral et les conditions neurodéveloppementales, mais cette étude marque une étape importante vers la découverte des racines évolutives de l’intelligence humaine.
L’étude s’appuie sur des découvertes antérieures qui montraient que les microbes de primates à plus gros cerveau, lorsqu’ils étaient introduits chez des souris hôtes, produisaient plus d’énergie métabolique dans le microbiome de l’hôte – une condition préalable au développement et au fonctionnement de cerveaux plus gros, dont le développement et le fonctionnement sont coûteux.
