La mémoire commence-t-elle dans l’intestin ? Le lien entre le vieillissement cérébral et le microbiote

Les lacunes de mémoire liées au vieillissement sont généralement attribuées à des phénomènes de dégénérescence qui se produisent dans le cerveau. Et pourtant, d’autres processus jusqu’ici insoupçonnés pourraient aussi jouer un rôle dans l’érosion de notre capacité à nous souvenir.

Une étude publiée dans Nature met directement en lumière le lien bien connu entre l’intestin et le cerveau et avance l’hypothèse que le vieillissement du tractus gastro-intestinal pourrait activer des processus inflammatoires qui endommagent les neurones du nerf vague, une sorte d’« autoroute » reliant le cerveau à la plupart des organes vitaux du corps humain.

Ces dommages pourraient faire « vieillir » les voies de communication entre l’intestin et le cerveau de façon analogue à ce qui arrive avec l’âge à nos organes sensoriels comme les yeux ou les oreilles, et mener à une perte de mémoire. La bonne nouvelle, c’est que ce processus peut – du moins chez la souris – être contrecarré.

Le nerf vague est un nerf crânien qui relie le cerveau au cœur, à l’appareil digestif et aux poumons. Depuis la base du cerveau, il s’étend à travers le cou, le thorax et jusqu’à la partie inférieure de l’abdomen: il enregistre les sensations transmises par nos organes périphériques et les transmet au cerveau, offrant ainsi une communication bidirectionnelle entre l’intestin et le cerveau : c’est la base de l’entéroception, la capacité du système nerveux à interpréter l’état interne du corps.

Les scientifiques de l’Arc Institute, une institution de recherche biomédicale à but non lucratif basée à Palo Alto, en Californie, ont cherché à comprendre quelles pourraient être les conséquences du vieillissement du microbiome intestinal en transférant celui de souris âgées à des souris jeunes.

Les rongeurs porteurs de microbiotes intestinaux vieillissants ont obtenu des performances moins bonnes dans les tâches de mémoire ; lorsque toutefois la composition de leur microbiome a été « rasée » par des antibiotiques, les déficits mnésiques ont disparu. Il devait exister quelque chose de spécifique dans les bactéries « vieillies » qui interférait avec les processus cognitifs.

Les chercheurs ont découvert qu’un microorganisme en particulier, Parabacteroides goldsteinii, avec l’âge, produisait des niveaux élevés de molécules appelées acides gras à chaîne moyenne (MCFA). Il n’est probablement pas le seul, et sa production s’ajoute à celle d’autres microorganismes: force est de constater que ces molécules activent des cellules immunitaires intestinales qui déclenchent à leur tour une réaction inflammatoire. Elles mobilisent des molécules de signalisation, les cytokines, qui peuvent compromettre la fonction des neurones sensoriels du nerf vague. Selon les auteurs, les retombées de ces problèmes de communication pourraient atteindre l’hippocampe, dans le cerveau, où se forment les souvenirs.

L’introduction dans les intestins de souris d’un bactériophage capable d’influencer l’activité du P. goldsteinii a réduit les niveaux d’acides gras produits et amélioré la mémoire des rongeurs.

Mais des interventions directes sur le nerf vague, capables de contrer son déclin (par exemple avec l’hormone intestinale cholecystokinine ou avec des médicaments similaires à Ozempic) pourraient inverser les déficits de mémoire liés à ce type de vieillissement « périphérique ».

L’étude a été réalisée chez la souris et il n’existe pour l’instant aucune preuve que ce que l’on observe puisse s’appliquer à l’homme. Toutefois, la recherche ouvre la possibilité que l’activité du nerf vague puisse jouer un rôle dans les processus de mémoire. L’importance réelle de ce rôle, que ce soit dans la perte de mémoire physiologique ou pathologique, reste à démontrer.