Des études réalisées sur des poissons zêbres montrent que le comportement social des alevins est fortement coréllé au développement de leur microbiote via une activation différenciée de la microglie. Sans doute aussi chez les humains …
Un comportement social altéré est une caractéristique de multiples troubles neurodéveloppementaux, y compris les troubles du spectre autistique (TSA) et la schizophrénie. Cependant, l’organisation, la fonction et le développement des circuits cérébraux sous-jacents aux interactions sociales sont mal compris et les interventions efficaces dans ces troubles sont insaisissables. La composition altérée du microbiote intestinal est également associée à de multiples troubles neurodéveloppementaux, mais la façon dont le microbiote contribue à la santé humaine est encore obscure
Le poisson zèbre est de plus en plus utilisé pour explorer l’axe microbiote-intestin-cerveau et constitue un excellent modèle pour comprendre comment le microbiote influence le développement du «cerveau social» et générer des informations pour éclairer les interventions chez l’homme. Le développement du circuit précoce qui régule le comportement social des mammifères est difficile à observer dans le cerveau prénatal, alors que le développement neurologique équivalent est facilement visualisé in vivo chez le poisson zèbre larvaire transparent. Le poisson zèbre est naturellement grégaire et manifeste des traits sociaux, notamment le banc, l’agressivité, la reconnaissance de la parenté et l’orientation dès 12 à 16 jours après la fécondation (dpf).
En combinant l’accessibilité génétique et expérimentale du poisson zèbre, nous pouvons identifier des événements de développement précis qui facilitent un comportement social normal et qui peuvent mal tourner dans les troubles neurodéveloppementaux.
La microglie, les cellules myéloïdes résidentes du cerveau, a des rôles bien définis dans la régulation du développement et de la fonction cérébrale, notamment la modification de la morphologie neuronale en dirigeant la croissance des axones et en affinant les synapses. Les microglies sont également nécessaires dans le cerveau postnatal précoce pour le développement d’un comportement social normal.
Les poissons qui ont grandi avec un microbiome normal ont passé la plupart de leur temps près d’un séparateur transparent pour rester près des poissons de l’autre côté.
Les poissons qui étaient «sans germes» pendant leur première semaine étaient moins sociables et nageaient plus au hasard.
Il est de plus en plus admis que les microbes associés à l’hôte peuvent façonner le comportement social en influençant le développement neurologique. Les souris élevées sans germe (GF) ou avec un microbiote anormal présentent un comportement social altéré, qui est corrélé à la modulation microbienne de l’expression des gènes neuronaux, des niveaux de neurotransmetteurs, de la maturation cérébrale et de la myélinisation. Les microbes associés à l’hôte influencent le comportement social à travers les taxons. Par exemple, le microbiote Drosophila melanogaster favorise la préférence sociale via la signalisation sérotoninergique. Le poisson zèbre GF a des comportements anxieux et locomoteurs anormaux qui peuvent être atténués par l’administration de probiotiques, une intervention qui influence également le comportement de banc via le facteur neurotrophique dérivé du cerveau ( BDNF ) et la signalisation de la sérotonine.
Il est néanmoins possible que le microbiote ne guide strictement pas le développement neurologique social, mais plutôt que l’élimination du microbiote associé à l’hôte pendant la première semaine de vie provoque des déficits nutritionnels qui retardent simplement le développement normal.
Source: PlosBiology QuantaMagazine