Le sommeil est un processus complexe. En raison du rythme de notre vie, cette phase essentielle pour notre corps est souvent bousculée. Pourtant, c'est pendant le sommeil que notre organisme se régénère, que notre mémoire fixe les souvenirs et que nous nous réarmons pour mieux affronter une nouvelle journée. Des chercheurs de l'université de Tsukuba (Japon) ont découvert que notre sommeil dépendait aussi des bactéries et des micro-organismes présents dans notre système digestif, car ce sont eux qui régulent la sérotonine, nécessaire au maintien d'un bon cycle circadien. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Scientific Reports le 11 novembre 2020.

L’intérêt des micro-organismes de notre microbiote

Pour mettre le phénomène au clair, les chercheurs ont donné des antibiotiques à des souris quatre semaines durant. Si l’on connaît le rôle des antibiotiques pour la défense de notre organisme, ils peuvent également faire disparaître certaines bactéries présentes dans notre tube digestif, fragilisant ainsi le microbiote.

Les chercheurs ont ensuite comparé le contenu intestinal des souris qui n’abritaient plus ces micro-organismes avec celui des souris témoins nourries de la même façon. Au cours de la digestion, les aliments sont décomposés et transformés en métabolites, de petites molécules. "Nous avons trouvé plus de 200 différences de métabolites entre les groupes de souris. Environ 60 métabolites normaux manquaient chez les souris dépourvues de ces micro-organismes, et certains variaient en quantité, parfois en plus, parfois en moins, par rapport à ceux des souris témoins", selon Masashi Yanagisawa, professeur à l'université de Tsukuba.

Une fois ce constat établi, les chercheurs ont cherché à comprendre à quoi servaient ces métabolites. En analysant l'enrichissement de tous les métabolites, ils ont découvert que les voies biologiques les plus affectées par le traitement antibiotique étaient celles impliquées dans la production des neurotransmetteurs. Ainsi, la voie tryptophane-sérotonine était presque bloquée chez les souris au microbiote appauvri. Cela suggère que sans certains micro-organismes intestinaux, les souris ne pouvaient pas produire de sérotonine à partir du tryptophane qu'elles ingéraient. De même, ces souris étaient déficientes en métabolites de la vitamine B6, qui accélèrent la production de sérotonine et de dopamine.

La sérotonine, un régulateur du sommeil

Enfin, des électroencéphalogramme ont été réalisés sur les souris, pour observer leur activité cérébrale pendant le sommeil. Le sommeil paradoxal était plus perturbé chez les rongeurs au microbiote déficient que chez les souris témoins. Le sommeil paradoxal était plus fréquent le jour et la nuit, tandis que le sommeil non paradoxal était plus fréquent le jour. Autrement dit, les souris dépourvues de microbiote sain alternaient plus fréquemment les phases de sommeil et d'éveil que leurs congénères.

"Nous avons découvert que l'épuisement des microbes éliminait la sérotonine dans l'intestin, et nous savons que les niveaux de sérotonine dans le cerveau peuvent affecter les cycles veille/sommeil", a conclu Masashi Yanagisawa. Par conséquent, modifier les microbes de l'intestin par des changements de régime alimentaire peut aider ceux qui ont des troubles du sommeil."