résumé: Une nouvelle étude a révélé un lien moléculaire entre les bactéries intestinales qui produisent de la vitamine B12 chez l'ascaris C. elegans et le neurotransmetteur acétylcholine, essentiel à la mémoire et aux fonctions cognitives.
Les chercheurs ont découvert que certaines bactéries réduisaient les crises chez les vers mutants et qu’elles partageaient toutes la capacité de produire de la vitamine B12. La vitamine B12 aide à réguler les niveaux de choline, ce qui affecte à son tour la production d’acétylcholine.
Cette association met en évidence la relation complexe entre le microbiote intestinal, les nutriments et la santé cérébrale, ce qui pourrait mettre en lumière des troubles neurologiques tels que les migraines et la dépression.
Faits marquants:
- Les bactéries intestinales qui produisent de la vitamine B12 affectent la production d’acétylcholine, un neurotransmetteur majeur.
- Une diminution des niveaux d’acétylcholine peut rétablir l’équilibre excitateur/inhibiteur du système nerveux.
- Cette recherche pourrait fournir un aperçu des troubles neurologiques humains associés à la B12 et au déséquilibre excitateur/inhibiteur.
source: UMass
Une nouvelle étude publiée dans Biologie cellulaire normale Par Mark Alkema, Ph.D., professeur de neurobiologie, a établi un lien moléculaire important entre des bactéries spécifiques productrices de B12 dans l'intestin des vers ronds. C. elegans Et la production d'acétylcholine, un neurotransmetteur important pour la mémoire et les fonctions cognitives.
Les scientifiques reconnaissent de plus en plus que l’alimentation et les microbes intestinaux peuvent jouer un rôle important dans la santé du cerveau. Les changements dans la composition du microbiome ont été associés à des troubles neurologiques tels que l’anxiété, la dépression, les migraines et la neurodégénérescence. Cependant, découvrir la cause et l’effet de bactéries ou de nutriments individuels sur le fonctionnement cérébral s’est avéré difficile.
« Il y a plus de bactéries dans votre intestin que de cellules dans votre corps », a déclaré Wu Qiu Kang, Ph.D., chercheur postdoctoral au laboratoire Alchema et premier auteur de la présente étude.
« La complexité du cerveau, les centaines d’espèces bactériennes qui composent le microbiome intestinal et la diversité des métabolites rendent presque impossible la compréhension de l’influence des bactéries sur le fonctionnement cérébral. »
Pour isoler l'effet de bactéries individuelles sur des fonctions cérébrales spécifiques, le Dr Kang a nourri les vers avec un régime composé d'une seule espèce bactérienne avec une mutation qui dérégule la signalisation excitatrice/inhibitrice dans le cerveau et entraîne des comportements de type convulsif. Dans le ver. Une mutation génétique similaire chez l’homme provoque des migraines.
Kang nourrit ces mutants C. elegans régimes composés d’une seule espèce bactérienne et suivi des changements dans la fréquence des exacerbations. Sur les 40 régimes bactériens différents qu’il a testés, 18 ont réduit le nombre d’attaques. D’autres expériences ont montré qu’une caractéristique commune à un certain nombre de ces bactéries est leur capacité à produire de la vitamine B12.
Selon le Dr Alkema et Kang, la vitamine B12 réduit les niveaux de choline dans le corps. La choline, un composé présent dans de nombreux aliments et essentiel au métabolisme des graisses dans le foie, peut être utilisée dans le cycle méthionine/S-adénosylméthionine (Met/SAM) dépendant de la vitamine B12, une voie métabolique qui produit de la méthionine (un acide aminé acquis par le corps). Les humains par l'alimentation, qui est nécessaire au métabolisme) dans les intestins.
Cependant, la choline est également utilisée pour fabriquer le neurotransmetteur acétylcholine dans le système nerveux. Trop d'acétylcholine entraîne un déséquilibre excitateur qui provoque un comportement semblable à une crise chez les vers mutants.
Lorsqu’il y a plus de vitamine B12, plus de choline est utilisée dans le cycle Met/SAM, laissant moins de choline pour la production d’acétylcholine. La réduction de la quantité d'acétylcholine rétablit l'équilibre excitateur/inhibiteur du système nerveux et réduit l'activité épileptique. C. elegans.
L’impact de la « diaphonie » entre le microbiome, la vitamine B12, la fonction cérébrale et le comportement ne devient apparent que dans des conditions dans lesquelles l’organisme est exposé à un stress génétique ou environnemental, ont noté les chercheurs.
La carence en vitamine B12 chez l'homme a été associée à des troubles neurologiques caractérisés par un déséquilibre excitateur/inhibiteur tels que la schizophrénie, la dépression et la migraine.
« Il sera intéressant de déterminer si les mécanismes moléculaires découverts chez le ver peuvent également expliquer l'effet de la vitamine B12 sur la signalisation excitatrice dans plusieurs troubles neurologiques humains », a déclaré Alkema.
En utilisant d’autres modèles de vers d’autres maladies humaines et en testant d’autres métabolites et bactéries, Alkema et ses collègues espèrent découvrir d’autres liens entre le microbiome intestinal et la fonction cérébrale, qui pourraient également être utilisés pour améliorer la santé humaine.
Cette étude a été financée en partie par le Riccio Neuroscience Fund et les National Institutes of Health, et était le fruit d'une collaboration entre les laboratoires Alkema et Walhout de l'UMass Chan et le laboratoire de Frank C. Schroeder, Ph.D., professeur de chimie et de chimie. biologie à l'Université Cornell. université.
À propos de l’actualité de la recherche en microbiome et neurosciences
auteur: James Fessenden
source: UMass
communication: James Fessenden – UMass
image: Image créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès fermé.
« La vitamine B12 produite par les bactéries intestinales régule la signalisation cholinergique« Par Wu Qiu Kang et al. Biologie cellulaire normale
un résumé
La vitamine B12 produite par les bactéries intestinales régule la signalisation cholinergique
De plus en plus de preuves suggèrent que le microbiote intestinal influence le fonctionnement et le comportement du cerveau. Cependant, les bases moléculaires de la manière dont les bactéries intestinales modulent le fonctionnement du système nerveux de l’hôte sont largement inconnues.
Nous montrons ici que la vitamine B1 2– Les bactéries productrices qui colonisent l'intestin peuvent moduler la signalisation cholinergique excitatrice et le comportement de l'hôte. Caenorhabditis éléganta.
Nous expliquons ici que la vitamine B1 2 Réduit la signalisation cholinergique dans le système nerveux grâce à la relivraison de méthionine (Met)/s– Cycle de l'adénosylméthionine dans l'intestin. Nous avons identifié une diaphonie métabolique conservée entre méthionine/s– Le cycle de l'adénosylméthionine et la voie d'oxydation de la choline.
De plus, nous avons montré que le recâblage métabolique de ces voies par la vitamine B1 2 Il réduit la signalisation cholinergique en réduisant la disponibilité de choline libre dont les neurones ont besoin pour fabriquer de l'acétylcholine.
Notre étude révèle une voie de communication intestin-cerveau, par laquelle les bactéries intestinales modulent le comportement de l'hôte et peuvent influencer la santé neurologique.
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