Les troubles du comportement alimentaire résultent d’un déséquilibre entre régulation homéostatique et plaisir contrôlant la prise alimentaire. Chez le rongeur soumis brutalement à un régime hyper-lipidique (HF), une première phase d’hyperphagie liée à l’activation des noyaux de la récompense et du plaisir est observée pendant un jour et est suivie d’un remodelage hypothalamique sous-tendant un retour à un ingéré normal en 2 ou 3jours. Notre objectif était d’évaluer le rôle du microbiote intestinal dans les adaptations du comportement alimentaire lors de cette exposition à un régime HF.

Des rats Wistars conventionnels ont été soumis à un régime HF et euthanasiés après 0, 2h, 1j, 2j ou 4j (n=6 à 9) afin d’évaluer les changements au niveau du microbiote intestinal (16 s) et de l’hypothalamus (métabolomique) concomitants à l’adaptation du comportement alimentaire. L’impact du microbiote sur le comportement alimentaire et l’adaptation hypothalamique ont été étudiés avec des rats Fischer axéniques (Ax, n=9) ou conventionnels (Cv, n=10) soumis à un régime HF ou contrôle (C) pendant 2j.

Chez les rats Wistars, le passage au régime HF a entraîné une modification rapide du microbiote caecal : diminution de la richesse (Chao1) et de la diversité (Shannon) dès 1j de régime HF (p<0,0001), modification de la diversité-β (p<0,001, ACP sous contrainte de l’indice de Bray Curtis). Une forte baisse de l’abondance de Prevotellaceae et des genres Lactobacillus, Lachnospiraceae NK4A136, Anaerovax, Bacteroidales S24, Enterohabdus et une forte augmentation des genres Lactococcus, Desulfovibrio, Escherichia/Shigella et Alloprevotella étaient observées dès 1j. À l’inverse le microbiote iléal était peu impacté par le changement de régime. Au niveau hypothalamique, une analyse métabolomique a révélé des modifications très rapides du système redox, du métabolisme du tryptophane ainsi que des phénomènes de remodelage membranaire.

Les rats Ax soumis au régime HF, ont présenté une augmentation moins importante de leur ingéré énergétique à 1j et 2j que les rats Cv-HF (p<0,0001). Ceci était dû à une absence totale d’augmentation de consommation diurne chez les rats Ax par rapport aux rats Cv dont la prise alimentaire augmente dès la présentation du régime HF (p=0,035) et à une plus faible consommation nocturne des rats Ax-HF par rapport aux rats Cv-HF (p=0,04 à j1). Au niveau hypothalamique, le statut microbiologique impactait fortement l’expression des gènes impliqués dans la plasticité cellulaire. De plus l’expression d’AgrP était deux fois plus importante chez les rats Ax-C que chez les rats Cv-C et elle diminuait de 40 % chez les rats Ax après 2j de régime HF. Cette diminution n’était pas observée chez les rats Cv-HF.

L’écosystème intestinal s’adapte très rapidement au changement d’aliment, en parallèle d’un profond remodelage hypothalamique. L’absence de microbiote modifie l’adaptation du comportement alimentaire au régime HF, à la fois dans la phase d’activation du système de la récompense et dans celle de remodelage du système oréxigène, suggérant un rôle du microbiote et de l’axe intestin-cerveau dans ces phénomènes.