La cohorte RESONANCE est une cohorte diversifiée avec un échantillonnage longitudinal accéléré. (A) Des échantillons de selles, des évaluations cognitives et de la neuroimagerie ont été collectés auprès de participants à différents âges tout au long des premières années de vie. (B) Les scores des fonctions cognitives sont évalués par différents tests, mais peuvent être normalisés à l'aide de scores composites à grande échelle. (C et D) L’analyse des coordonnées principales utilisant la dissimilarité de Bray-Curtis sur les profils taxonomiques démontre une diversité bêta élevée, une grande partie du premier axe de variation étant expliquée par l’augmentation de l’âge et de la diversité alpha. MSEL, échelles Mullen de l'apprentissage précoce ; WPPSI, échelle d'intelligence préscolaire et primaire Wechsler ; WISC, échelle d'intelligence Wechsler pour les enfants. Les différences dans les profils de fonction des gènes (E) et la neuroimagerie (analyse des composantes principales (ACP) basée sur la distance euclidienne des volumes des régions cérébrales) (F) sont également dominées par les changements à mesure que les enfants vieillissent. Crédit: Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adi0497
De nouvelles preuves impliquent le microbiome intestinal dans les résultats cognitifs et les troubles du développement neurologique, mais l’influence du métabolisme microbien intestinal sur le développement neurologique typique n’a pas été explorée en détail. Des chercheurs du Wellesley College, en collaboration avec d’autres institutions, ont démontré que les différences dans le microbiome intestinal sont associées à la fonction cognitive globale et à la structure cérébrale chez les enfants en bonne santé.
Cette étude, publiée le 22 décembre dans Avancées scientifiques— fait partie du programme ECHO (Influences environnementales sur la santé des enfants). Cette étude examine cette relation chez 381 enfants en bonne santé, tous faisant partie de la cohorte RESONANCE à Providence, Rhode Island, offrant de nouvelles perspectives sur le développement de la petite enfance.
La recherche révèle un lien entre le microbiome intestinal et la fonction cognitive chez les enfants. Des espèces microbiennes intestinales spécifiques, telles qu’Alistipes obesi et Blautia wexlerae, sont associées à des fonctions cognitives supérieures. À l’inverse, des espèces comme Ruminococcus gnavus sont plus répandues chez les enfants ayant des scores cognitifs plus faibles. L’étude met l’accent sur le rôle des gènes microbiens, en particulier ceux impliqués dans le métabolisme des composés neuroactifs comme les acides gras à chaîne courte, pour influencer les capacités cognitives.
Des modèles avancés d’apprentissage automatique ont démontré la capacité des profils microbiens intestinaux à prédire les variations de la structure cérébrale et des performances cognitives, soulignant ainsi le potentiel de stratégies de détection et d’intervention précoces dans le développement neurologique. Cette étude représente une première étape importante dans la compréhension de la relation entre le biome intestinal et la fonction cognitive chez les enfants.
L'auteur correspondant Vanja Klepac-Ceraj note : « Cette recherche sur une seule cohorte propose des hypothèses passionnantes que nous souhaitons maintenant tester dans des contextes supplémentaires. »
Cette recherche est la première à examiner l’axe intestin-cerveau-microbiome dans le développement neurocognitif normal chez les enfants en bonne santé. L’intégration de modèles linéaires et d’apprentissage automatique multivariés pour analyser la relation complexe entre les profils du microbiome intestinal et le développement neurologique est innovante. Ces modèles ont non seulement établi l’association du microbiote intestinal avec la fonction cognitive, mais ont également prédit les performances cognitives futures sur la base de profils microbiens au début de la vie.
Les résultats ouvrent la voie au développement de biomarqueurs pour la neurocognition et le développement cérébral. Cette recherche pourrait conduire à une détection précoce des problèmes de développement et des interventions, atténuant potentiellement les défis cognitifs à long terme. Il met en évidence l’importance de la santé intestinale dans la petite enfance, en suggérant aux parents et aux prestataires de soins de santé des considérations en matière d’alimentation et de mode de vie. De plus, cette étude marque la première étape dans la formulation d’hypothèses pouvant être testées expérimentalement et sur des modèles animaux.
Plus d'information:
Kevin S. Bonham et al, Les micro-organismes résidant dans l'intestin et leurs gènes sont associés à la cognition et à la neuroanatomie chez les enfants, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adi0497
Fourni par le Wellesley College
Citation: Une étude révèle la relation entre le microbiome intestinal et le développement et le fonctionnement du cerveau des enfants (27 décembre 2023) récupéré le 27 décembre 2023 sur
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