Introduction et But de l’étude. – Le butyrate, acides gras à chaîne courte (AGCC) issu de la fermentation colique des glucides indigestibles, joue un rôle physiologique important sur les fonctions digestives. Le système nerveux entérique (SNE) régule de nombreuses fonctions gastro-intestinales, en particulier la motricité du tube digestif. Cependant, la modulation de l’expression de neuromédiateurs du SNE par le butyrate a été très peu été étudiée. Le but de cette étude est de caractériser les effets du butyrate sur le codage neurochimique des neurones entériques et les conséquences fonctionnelles sur la motricité colique.

Matériel et Méthodes. – Des rats ont reçu des perfusions intra-caecales d’AGCC pendant 48 h. La couche musculaire circulaire incluant le plexus nerveux myentérique a ensuite été prélevée au niveau du colon proximal. In vitro, des cultures primaires de SNE ont été traitées avec du butyrate ou un inhibiteur d’histones désacetylases (trichostatine, TSA). Le phénotype des neurones entériques a été analysé par immunofluorescence (IF) avec des anticorps anti : ChAT (Choline Acetyltransferase), NOS (Nitric Oxyde Synthase), Hu (marqueur neuronal), histone H3 acétylée (lysine 9). L’expression des transporteurs des monocarboxylates (MCT1, 2, 3 et 4) a également été analysée par RT-PCR en temps réel. Des bandelettes de muscles circulaires contenant le plexus myentérique ont été incubées avec ou sans butyrate pendant 24 h. La réponse contractile isométrique à une stimulation électrique du SNE a été mesurée en chambre d’organe en présence ou absence d’un inhibiteur de NOS (L-NAME ; 5,10-4M) ou d’un inhibiteur des recepteurs muscariniques (atropine ; 10-6M).

Résultats. – L’analyse IF montrait que la perfusion de butyrate (à partir de 5 mM) induisait une augmentation dose-dépendante de la proportion de neurones ChAT sans modifier celle des neurones NOS. Dans les cultures primaires embryonnaires de SNE, l’expression du transporteur MCT2 est préférentiellement détectée dans les neurones entériques. Le traitement de ces cultures par le butyrate (à partir de 500 µM) induisait une augmentation de la proportion de neurones ChAT sans modification de celle des neurones NOS. Ces effets étaient reproduits par la TSA et associés à une augmentation de l’expression de l’ARNm de la ChAT et de l’acétylation de l’histone H3. Enfin, le traitement par le butyrate de muscles circulaires coliques entrainait une augmentation de la réponse contractile induite par la stimulation électrique qui était bloquée par l’atropine.

Conclusions. – Nos résultats montrent que le butyrate induit un phénotype cholinergique du SNE et stimule la réponse contractile dépendante de l’acétylcholine. Ces observations pourraient expliquer l’effet de certaines fibres butyrogènes sur le transit colique.