
Qu’est-ce qui nous fait dormir? La réponse peut résider non seulement dans notre cerveau, mais dans leur interaction complexe avec les micro-organismes engendrés dans nos intestins.
De nouvelles recherches de la Washington State University suggèrent un nouveau paradigme dans la compréhension du sommeil, démontrant qu’une substance dans les murs de maille des bactéries, connue sous le nom de peptidoglycane, est naturellement présente dans le cerveau des souris et étroitement alignée sur le cycle du sommeil.
Ces résultats servent à mettre à jour une hypothèse plus large qui est en développement chez WSU depuis des années – proposant que le sommeil découle de la communication entre les systèmes de régulation du sommeil du corps et la multitude de microbes vivant en nous.
“Cela a ajouté une nouvelle dimension à ce que nous savons déjà”, a déclaré Erika English, candidate au doctorat chez WSU et auteur principal de deux articles scientifiques récemment publiés présentant les résultats.
Cette vision du sommeil résultant de cette “condition holobition” se joint à un ensemble croissant de preuves suggérant que nos microbiomes intestinaux jouent un rôle important dans la cognition, l’appétit, la libido et d’autres activités – une vision qui transforme les modèles traditionnels centraux de la cognition à la hausse et a des implications pour notre compréhension de l’évolution et du libre arbitre, ainsi que du développement des traitements futurs pour les troubles du sommeil.
Les résultats récents concernant le peptidoglycane, ou PG, confèrent du poids à cette hypothèse et indiquent un éventuel rôle régulateur pour les produits de la paroi cellulaire bactérienne dans le sommeil. PG est connu pour promouvoir le sommeil lorsqu’il est injecté chez les animaux, mais jusqu’à récemment, l’opinion conventionnelle a soutenu qu’elle ne migrait pas naturellement vers le cerveau.
L’anglais a constaté que la PG, ainsi que ses molécules récepteurs impliquées dans la signalisation et la communication PG, étaient présentes à différents endroits dans le cerveau, à des niveaux qui ont changé avec l’heure de la journée et la privation de sommeil.
Les résultats ont été signalés en juillet Frontières en neurosciences; Le chercheur de longue date du sommeil WSU et le professeur de Regents James Krueger a co-écrit le journal. L’anglais est également principal auteur d’un article récent avec Krueger dans la revue Revues de médecine du sommeil qui propose l’hypothèse du sommeil “condition holobionnée”.
Cet article combine deux vues dominantes. L’un pose que le sommeil est régulé par le cerveau et les systèmes neurologiques. Un autre se concentre sur le «sommeil local», qui encadre le sommeil à la suite d’une accumulation d’états de sommeil parmi les petits réseaux cellulaires dans tout le corps. De tels états de sommeil ont été observés parmi les cellules in vitro, connues sous le nom de modèle “Sleep in a Dish”.
À mesure que ces petites poches de sommeil s’accumulent, comme des lumières qui s’éteignent dans une maison, le corps fait basculer de l’éveil vers le sommeil.
La nouvelle hypothèse fusionne ces théories, proposant que le sommeil résulte de l’interaction entre le corps et ses micro-organismes résidents – deux systèmes autonomes qui interagissent et se chevauchent.
“Ce n’est pas l’un ou l’autre, c’est les deux. Ils doivent travailler ensemble”, a déclaré l’anglais. “Le sommeil est vraiment un processus. Cela se produit à de nombreuses vitesses différentes pour différents niveaux d’organisation cellulaire et tissulaire et cela se produit en raison d’une coordination étendue.”
Les liens entre le microbiome et le comportement émergent sur plusieurs fronts, indiquant que les micro-organismes formés dans l’intestin jouent un rôle important dans la cognition et les comportements humains fondamentaux. Ce travail bouleverse la vision traditionnelle de la neurologie humaine, suggérant qu’il n’est pas complètement de haut en bas – c’est-à-dire le résultat d’une prise de décision dans le cerveau – mais ascendant – c’est-à-dire, entraîné par les minuscules organismes dont l’évolution a façonné les animaux pour servir d’hôtes et dont les besoins influencent les activités et la cognition de leurs hôtes.
“We have a whole community of microbes living within us. Those microbes have a much longer evolutionary history than any mammal, bird or insect – much longer, billions of years longer,” said Krueger, who was named a “Living Legend in Sleep Research” by the Sleep Research Society in 2023. “We think sleep evolution began eons ago with the activity/inactivity cycle of bacteria, and the molecules that were driving that are related to the ones driving cognition aujourd’hui.”
Le travail de l’anglais se développe sur les liens connus entre les bactéries et le sommeil, y compris le fait que les schémas de sommeil affectent la fonction du microbiome intestinal et que les infections bactériennes amènent davantage les gens.
Les nouvelles découvertes commencent à se pencher sur des questions que l’anglais a hâte d’explorer davantage.
“Maintenant que le monde a appris à quel point les microbes sont importants, non seulement pour la maladie mais aussi pour la santé, c’est un moment très excitant pour commencer à développer notre compréhension de la façon dont nous communiquons avec nos microbes et comment nos microbes communiquent avec nous”, a-t-elle déclaré.