TDAH et microbiote intestinal : quand les bactéries influencent notre cerveau

Cet article couvre les études et reviews citées en fin d'article. Il a pour but de décrypter les découvertes récentes liant microbiome intestinal et TDAH

Le trouble du déficit de l'attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) touche environ 5% des enfants et 2,5% des adultes dans le monde. Longtemps considéré comme un trouble purement neurologique, le TDAH pourrait également être influencé par un acteur insoupçonné : les milliards de bactéries qui peuplent nos intestins. Cette connexion entre l'intestin et le cerveau, baptisée "axe intestin-cerveau", fait l'objet d'un intérêt scientifique croissant ces dernières années.

Un dialogue permanent entre l'intestin et le cerveau

Notre système digestif abrite un écosystème microbien d'une complexité fascinante, composé de plus de 100 000 milliards de micro-organismes[1]. Cet ensemble, qu'on appelle le microbiote intestinal, ne se contente pas de nous aider à digérer : il communique constamment avec notre cerveau par plusieurs voies. Le nerf vague, qui relie directement l'intestin au système nerveux central, constitue l'une de ces voies de communication[2]. Le système immunitaire et divers mécanismes hormonaux complètent ce réseau d'échanges bidirectionnel.

Cette communication est si importante qu'on peut considérer le microbiote comme un véritable organe virtuel de notre corps[2]. Les micro-organismes intestinaux produisent des milliers de métabolites qui peuvent influencer de nombreuses fonctions de l'organisme, y compris le fonctionnement cérébral[2]. Dans le contexte du TDAH, cette influence pourrait s'exercer par la production de neurotransmetteurs ou de leurs précurseurs, la modulation de l'inflammation, et l'effet sur le développement neurologique.

Un microbiote différent chez les personnes atteintes de TDAH

Plusieurs études ont comparé la composition du microbiote intestinal de personnes atteintes de TDAH à celle de personnes non atteintes. Les résultats révèlent des différences notables, même si le tableau complet reste encore à préciser.

Une étude néerlandaise menée sur 19 adolescents et jeunes adultes atteints de TDAH, comparés à 77 témoins, a mis en évidence des différences dans la composition bactérienne[1]. Plus spécifiquement, les chercheurs ont observé une augmentation du phylum Actinobacteria et une diminution du phylum Firmicutes chez les patients TDAH[1]. Au niveau du genre bactérien, une augmentation nominale de Bifidobacterium a été détectée[1], bien que cette observation reste à confirmer par d'autres travaux.

Une autre recherche, conduite en Allemagne sur 14 garçons atteints de TDAH et 17 témoins, a révélé que la diversité microbienne, mesurée par l'indice de Shannon, était significativement réduite chez les patients TDAH[4]. Cette diversité appauvrie n'est pas anodine : elle suggère un écosystème intestinal moins résilient et potentiellement moins fonctionnel. De plus, les chercheurs ont identifié certaines bactéries comme biomarqueurs potentiels du TDAH : les familles Bacteroidaceae et Neisseriaceae, ainsi que le genre Neisseria, étaient plus abondants chez les patients TDAH, tandis que la famille Prevotellaceae était associée aux témoins[4].

Une revue systématique publiée en 2022, analysant 11 études sur le sujet, a confirmé l'existence d'associations entre certaines caractéristiques du microbiote et le TDAH[6]. Au niveau du genre bactérien, deux études ont rapporté une augmentation d'Odoribacter chez les personnes atteintes de TDAH[6]. De même, le genre Eggerthella a été trouvé en plus grande abondance dans deux études[6]. À l'inverse, trois études ont noté une diminution de Faecalibacterium chez les patients TDAH, et l'une d'elles a montré que ce genre était inversement corrélé à la sévérité des symptômes et à l'hyperactivité[6].

La piste de la dopamine : quand les bactéries produisent des précurseurs de neurotransmetteurs

L'un des mécanismes les plus intrigants par lesquels le microbiote pourrait influencer le TDAH concerne la production de neurotransmetteurs, ces messagers chimiques essentiels à la communication entre neurones. Le TDAH est notamment caractérisé par des anomalies dans le système dopaminergique[1], la dopamine jouant un rôle crucial dans l'attention, la motivation et le contrôle des impulsions.

Or, certaines bactéries intestinales sont capables de produire des précurseurs de la dopamine. L'étude néerlandaise a utilisé une approche innovante : à partir de la composition du microbiote, les chercheurs ont prédit les capacités fonctionnelles des bactéries grâce à un outil bio-informatique appelé PICRUSt[1]. Ils ont découvert une augmentation significative d'une enzyme particulière, la cyclohexadiényl déshydratase, dans le microbiote des patients TDAH[1]. Cette enzyme est impliquée dans la synthèse de la phénylalanine, un acide aminé essentiel que notre corps ne peut pas fabriquer lui-même et qui sert de précurseur à la dopamine.

Plus remarquable encore, cette augmentation prédite de la capacité de production de phénylalanine était associée à une diminution de l'activation d'une région cérébrale clé : le striatum ventral[1]. Cette zone du cerveau joue un rôle central dans l'anticipation de la récompense, une fonction justement altérée chez les personnes atteintes de TDAH[1]. Pour mesurer cette activation, les chercheurs ont utilisé l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pendant que les participants réalisaient une tâche impliquant des récompenses monétaires. Les personnes présentant une plus grande abondance prédite de gènes bactériens liés à la production de phénylalanine montraient des réponses cérébrales réduites lors de l'anticipation d'une récompense[1].

Cette découverte suggère un lien direct entre le microbiote intestinal et le fonctionnement cérébral dans le TDAH, indépendamment du diagnostic et de l'âge[1]. Elle illustre comment des micro-organismes intestinaux, par leur capacité à produire des métabolites spécifiques, pourraient influencer les circuits neuronaux impliqués dans les symptômes du TDAH.

Inflammation et barrière intestinale : un autre mécanisme en jeu

Au-delà de la production de neurotransmetteurs, le microbiote intestinal pourrait également influencer le TDAH par des mécanismes inflammatoires. Des niveaux élevés de marqueurs inflammatoires ont été observés chez les personnes atteintes de TDAH[6], suggérant qu'une inflammation chronique de bas grade pourrait contribuer aux symptômes du trouble.

Le microbiote joue un rôle majeur dans la régulation du système immunitaire[2]. Un déséquilibre dans sa composition, appelé dysbiose, peut compromettre l'intégrité de la barrière intestinale et déclencher une réponse inflammatoire[3]. Cette inflammation peut ensuite affecter le cerveau par différentes voies, notamment par la libération de cytokines pro-inflammatoires qui peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique[6].

Certaines bactéries identifiées comme modifiées chez les patients TDAH sont précisément connues pour leur rôle dans la modulation de l'inflammation. Par exemple, Faecalibacterium, dont l'abondance est réduite chez les patients TDAH[6], est reconnu pour ses propriétés anti-inflammatoires. Une diminution de ce genre bactérien a d'ailleurs été associée à diverses conditions psychiatriques chez l'adulte, comme le trouble bipolaire et la dépression[6]. À l'inverse, Odoribacter, augmenté chez les patients TDAH, pourrait contribuer à des processus pro-inflammatoires[6].

Des facteurs précoces qui façonnent le risque

Le microbiote intestinal ne se forme pas du jour au lendemain. Il commence à se développer dès la naissance et continue à se structurer pendant les premières années de vie. Cette période est cruciale car elle coïncide avec le développement neurologique de l'enfant[3].

Plusieurs facteurs périnataux qui influencent la formation du microbiote ont été associés à un risque accru de TDAH. L'accouchement par césarienne d'urgence, par exemple, réduit la diversité microbienne du nouveau-né[3]. En effet, lors d'un accouchement par voie basse, le bébé est exposé au microbiote vaginal et intestinal de la mère, ce qui ensemence son propre microbiote. Une césarienne prive l'enfant de cette première colonisation microbienne naturelle.

La prématurité représente un autre facteur de risque important. Les bébés prématurés présentent des niveaux réduits de Lactobacillus, une bactérie considérée comme neuroprotectrice[3]. Or, la prématurité est également associée à un risque accru de développer un TDAH plus tard dans l'enfance[3].

L'allaitement maternel joue également un rôle protecteur, non seulement en apportant des nutriments essentiels mais aussi en favorisant l'établissement d'un microbiote sain[3]. Le lait maternel contient des prébiotiques naturels qui nourrissent les bactéries bénéfiques et contribuent au développement d'un système immunitaire équilibré.

Une étude finlandaise longitudinale particulièrement intéressante a suivi des enfants de la petite enfance jusqu'à l'âge de 13 ans[6]. Elle a montré qu'une intervention probiotique précoce (administration de Lactobacillus rhamnosus GG pendant les six premiers mois de vie) réduisait le risque de développer des troubles neuropsychiatriques, y compris le TDAH, plus tard dans l'enfance[6]. Bien que cette étude nécessite confirmation, elle suggère qu'une fenêtre d'intervention précoce pourrait exister.

Une perspective écologique complexe

Il serait tentant de chercher "la" bactérie responsable du TDAH ou "le" déséquilibre unique à corriger. Mais la réalité est beaucoup plus nuancée. Le microbiote intestinal forme un réseau complexe d'interactions entre différentes espèces bactériennes, où chaque membre joue un rôle dans un écosystème global[5].

Une analyse écologique approfondie des données de patients TDAH a révélé que les différences observées ne concernent pas seulement quelles bactéries sont présentes, mais aussi comment elles interagissent entre elles[5]. Ces patterns d'interaction, qu'on peut visualiser sous forme de réseaux de co-occurrence microbienne, diffèrent significativement entre patients TDAH et témoins[5].

Certaines bactéries coopèrent, d'autres se font concurrence. Certaines produisent des métabolites qui favorisent la croissance d'autres espèces, créant des cascades d'effets. Dans le contexte du TDAH, il ne s'agit probablement pas de l'absence ou de l'excès d'une seule espèce, mais plutôt d'un déséquilibre dans l'ensemble de cet écosystème et dans les relations entre ses membres[5].

Cette perspective écologique aide à comprendre pourquoi les résultats varient parfois d'une étude à l'autre. Les interactions microbiennes peuvent être influencées par de nombreux facteurs : l'âge, la géographie, l'alimentation, le mode de vie. Deux individus peuvent avoir des compositions microbiennes différentes mais des réseaux d'interactions similaires, ou inversement.

Des genres bactériens aux fonctions multiples

Au niveau du genre bactérien, certains acteurs se distinguent par leur présence récurrente dans les études. Bifidobacterium est particulièrement intriguant. Ce genre, appartenant au phylum Actinobacteria, a montré des résultats contradictoires selon les études : augmenté chez les patients TDAH dans certains travaux[1], diminué dans d'autres contextes[3][6].

Ces contradictions apparentes pourraient s'expliquer de plusieurs façons. D'abord, Bifidobacterium comprend de nombreuses espèces différentes qui peuvent avoir des effets distincts. Ensuite, son rôle pourrait varier selon l'âge : les études ayant observé une diminution portaient sur de jeunes enfants, tandis que celles montrant une augmentation concernaient des adolescents ou jeunes adultes[1][3]. Enfin, Bifidobacterium est connu pour protéger la barrière intestinale et soutenir une réponse immunitaire saine[3], mais il influence également le système dopaminergique par la production de cyclohexadiényl déshydratase, augmentant ainsi les niveaux de phénylalanine[1][3].

Bacteroides, un autre genre largement étudié, a également montré des associations intéressantes. Certaines espèces de ce genre, notamment Bacteroides uniformis, ont été trouvées en plus grande abondance chez les patients TDAH[6]. Cette bactérie particulière est suspectée de jouer un rôle dans le développement de certaines régions cérébrales, comme le lobe frontal et la région hippocampique[6]. Or, ces zones présentent justement des altérations structurelles et fonctionnelles chez les personnes atteintes de TDAH[6].

Les limites de nos connaissances actuelles

Malgré ces découvertes prometteuses, la recherche sur le lien entre microbiote et TDAH en est encore à ses débuts, et de nombreuses questions restent sans réponse. La revue systématique de 2022 a souligné plusieurs limites importantes[6].

D'abord, la plupart des études portent sur des échantillons relativement petits, souvent quelques dizaines de participants seulement[6]. Cette taille d'échantillon limitée rend difficile la généralisation des résultats et peut expliquer certaines contradictions entre études.

Ensuite, établir un lien de causalité reste complexe. Les différences observées dans le microbiote sont-elles une cause du TDAH, une conséquence, ou simplement associées à d'autres facteurs qui diffèrent entre patients et témoins ? L'alimentation, par exemple, est connue pour influencer fortement la composition du microbiote, et les personnes atteintes de TDAH pourraient avoir des habitudes alimentaires différentes[2][3].

La question de la médication pose également problème. De nombreux patients TDAH prennent des psychostimulants, et ces médicaments pourraient eux-mêmes modifier le microbiote. L'étude néerlandaise a pris soin d'exclure les participants sous médication[1], mais cela limite la transposabilité des résultats à la population TDAH dans son ensemble, dont une grande partie est traitée.

Enfin, les résultats concernant la diversité microbienne sont particulièrement incohérents. Certaines études rapportent une diversité réduite chez les patients TDAH[4], d'autres une diversité augmentée, et d'autres encore aucune différence significative[6]. Ces divergences pourraient refléter de véritables variations selon l'âge, la géographie, ou les sous-types de TDAH, mais elles appellent à la prudence dans l'interprétation.

Vers de nouvelles approches thérapeutiques ?

Si le lien entre microbiote et TDAH se confirme et se précise, quelles pourraient en être les implications thérapeutiques ? Plusieurs pistes sont envisageables, bien qu'elles nécessitent encore beaucoup de recherche avant toute application clinique.

L'approche nutritionnelle représente l'option la plus accessible. Des études antérieures ont montré que des régimes d'élimination, retirant des allergènes potentiels, pouvaient réduire les symptômes de TDAH chez certains enfants[1][2]. Ces effets pourraient en partie s'expliquer par une modification du microbiote intestinal. L'ingestion d'acides gras à chaîne courte et d'acides gras polyinsaturés, qui influencent la composition microbienne, pourrait également jouer un rôle bénéfique[3].

Les probiotiques, ces compléments alimentaires contenant des bactéries vivantes, constituent une autre avenue thérapeutique potentielle. L'étude finlandaise mentionnée précédemment suggère qu'une intervention probiotique précoce pourrait réduire le risque de développer un TDAH[6]. Cependant, l'utilisation de probiotiques nécessite une grande prudence[2]. Le microbiote est un écosystème complexe, et introduire massivement certaines espèces sans comprendre précisément leurs effets et interactions pourrait s'avérer contre-productif. De plus, les effets des probiotiques sont souvent spécifiques à la souche utilisée, rendant difficile la généralisation des résultats d'une étude à l'autre[3].

La période périnatale pourrait offrir une fenêtre d'intervention préventive particulièrement intéressante. Étant donné que la formation du microbiote pendant les premières années de vie coïncide avec le développement neurologique, des interventions ciblées pendant cette période critique pourraient avoir un impact durable[3]. Cela pourrait inclure la promotion de l'accouchement par voie basse quand c'est possible, l'encouragement de l'allaitement maternel, et une utilisation prudente des antibiotiques chez les très jeunes enfants[3].

Enfin, une meilleure compréhension des mécanismes pourrait permettre de développer des thérapies plus ciblées. Par exemple, si on confirmait que certaines bactéries contribuent aux symptômes du TDAH par la production excessive de précurseurs de dopamine, on pourrait envisager des interventions visant spécifiquement à moduler cette voie métabolique[1].

Une pièce du puzzle, pas la solution unique

La recherche sur le microbiote et le TDAH ouvre des perspectives fascinantes sur la façon dont notre corps tout entier, et pas seulement notre cerveau, contribue à nos comportements et à nos fonctions cognitives. Elle nous rappelle que nous ne sommes pas des entités isolées, mais des écosystèmes complexes en interaction constante avec les micro-organismes qui nous habitent[2].

Pour autant, il serait illusoire de voir dans le microbiote une explication unique ou une solution miracle au TDAH. Ce trouble reste fondamentalement neurobiologique, avec une héritabilité élevée estimée entre 70 et 80%[1][2]. Les gènes jouent un rôle majeur, en particulier ceux liés aux systèmes de neurotransmetteurs dopaminergiques, noradrénergiques et sérotoninergiques[1][2].

Le microbiote intestinal apparaît plutôt comme un facteur modulateur supplémentaire dans un tableau étiologique complexe. Il pourrait expliquer en partie pourquoi, à bagage génétique équivalent, certaines personnes développent un TDAH et d'autres non[3]. Il pourrait également contribuer à comprendre l'hétérogénéité des symptômes et des trajectoires développementales observées chez les patients TDAH[6].

Cette perspective intégrative, qui reconnaît l'interaction entre facteurs génétiques, environnementaux, et microbiens, correspond mieux à la réalité clinique du TDAH qu'une vision réductionniste cherchant une cause unique. Elle ouvre la voie à des approches thérapeutiques personnalisées, prenant en compte le profil microbien de chaque patient en complément des traitements existants[2].

Les défis de la recherche future

Pour progresser dans notre compréhension du lien entre microbiote et TDAH, plusieurs axes de recherche semblent prioritaires. D'abord, des études longitudinales de grande envergure sont nécessaires[6]. Suivre des individus depuis la petite enfance jusqu'à l'adolescence ou l'âge adulte permettrait de mieux comprendre les relations temporelles entre changements microbiens et développement des symptômes de TDAH.

Ensuite, il faut aller au-delà de la simple description de la composition microbienne pour étudier les fonctions réellement exercées par ces bactéries[1][5]. L'utilisation d'approches multi-omiques, combinant séquençage génomique, transcriptomique, métabolomique et protéomique, fournirait une image plus complète des mécanismes en jeu[2].

Les études d'intervention contrôlées sont également cruciales pour établir des liens de causalité. Des essais cliniques rigoureux testant l'effet de modifications du microbiote sur les symptômes du TDAH permettraient de déterminer si cette piste thérapeutique est viable[2][6].

Enfin, il est essentiel de mieux prendre en compte l'hétérogénéité du TDAH. Ce diagnostic recouvre en réalité une diversité de présentations cliniques, avec des sous-types dominés par l'inattention, l'hyperactivité/impulsivité, ou une combinaison des deux[2][6]. Il est probable que le rôle du microbiote diffère selon ces sous-types, nécessitant des analyses stratifiées[5].

Une nouvelle fenêtre sur un trouble ancien

Le TDAH accompagne l'humanité depuis longtemps, même si sa reconnaissance médicale est relativement récente. Les descriptions cliniques modernes datent du début du 20e siècle, mais des comportements similaires ont probablement toujours existé[2]. Ce qui change aujourd'hui, c'est notre compréhension de la multiplicité des facteurs qui y contribuent.

La découverte d'un lien entre le microbiote intestinal et le TDAH s'inscrit dans un mouvement plus large de reconnaissance de l'importance du microbiome dans la santé humaine. Des associations similaires ont été établies avec d'autres conditions neuropsychiatriques comme l'autisme, la dépression, ou l'anxiété[2][4]. Cette convergence suggère l'existence de mécanismes communs par lesquels les micro-organismes intestinaux influencent le fonctionnement cérébral.

Au-delà des implications thérapeutiques, ces recherches invitent à repenser notre relation à notre propre corps. Nous ne sommes pas des individus autonomes mais des écosystèmes complexes, abritant des billiers de micro-organismes avec lesquels nous avons coévolué pendant des millions d'années[2]. Prendre soin de cet écosystème interne, par une alimentation équilibrée, une utilisation raisonnée des antibiotiques, et la promotion de modes de vie favorables à un microbiote sain, pourrait avoir des bénéfices qui dépassent largement le seul TDAH[3].

Les années à venir devraient apporter des réponses plus précises sur la nature exacte du lien entre microbiote et TDAH. En attendant, ces recherches nous offrent une perspective nouvelle sur ce trouble qui touche des millions de personnes dans le monde : une connexion insoupçonnée entre nos intestins et notre cerveau, entre les bactéries que nous hébergeons et nos capacités d'attention, de contrôle et de régulation émotionnelle.

Références des études

[1] Aarts, E., Ederveen, T.H.A., Naaijen, J., et al. (2017). Gut microbiome in ADHD and its relation to neural reward anticipation. PLOS ONE, 12(9), e0183509. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183509

[2] Checa-Ros, A., Jeréz-Calero, A., Molina-Carballo, A., et al. (2021). Current Evidence on the Role of the Gut Microbiome in ADHD Pathophysiology and Therapeutic Implications. Nutrients, 13(1), 249. https://doi.org/10.3390/nu13010249

[3] Bull-Larsen, S., & Mohajeri, M.H. (2019). The Potential Influence of the Bacterial Microbiome on the Development and Progression of ADHD. Nutrients, 11(11), 2805. https://doi.org/10.3390/nu11112805

[4] Prehn-Kristensen, A., Zimmermann, A., Tittmann, L., et al. (2018). Reduced microbiome alpha diversity in young patients with ADHD. PLOS ONE, 13(7), e0200728. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200728

[5] Cickovski, T., Deoraj, A., Aguirre, A., et al. (2023). Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) and the gut microbiome: An ecological perspective. PLOS ONE, 18(8), e0273890. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0273890

[6] Gkougka, D., Mitropoulos, K., Tzanakaki, G., et al. (2022). Gut microbiome and attention deficit/hyperactivity disorder: a systematic review. Pediatric Research, 92, 1507–1519. https://doi.org/10.1038/s41390-022-02027-6

[7] Mathee, K., Cickovski, T., Deoraj, A., et al. (2020). The gut microbiome and neuropsychiatric disorders: implications for attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Journal of Medical Microbiology, 69(1), 14-24. https://doi.org/10.1099/jmm.0.001112