Chez le rat, le glyphosate influence le cerveau, le comportement maternel et le microbiote

Sous forme active seule, ou bien composant d'un herbicide commercial, le glyphosate ingéré par des rattes à raison de 5mg/kg/jour provoque l'intensification du comportement de léchage des jeunes. L'analyse du cerveau de ces rattes a montré, dans l’hippocampe et le cortex préfrontal, des modifications de la communication entre les neurones (synapses). Enfin, des modifications du microbiote intestinal ont été montrées. Étude conduite par des chercheurs de l'Irset (UnivRennes1/EHESP/Inserm), en collaboration avec le laboratoire Micalis (INRA/AgroParisTech/UPSaclay), parue dans Journal of Neuroendocrinology (7 mai 2019).

Photo : Th G via Pixabay
  1. Modifications du comportement maternel et de la physiologie cérébrale
  2. Modifications du microbiote
  3. Effet possible des adjuvants ?
  4. Référence et financement

Le glyphosate entre dans la composition de très nombreux pesticides et est actuellement l’herbicide le plus couramment utilisé au niveau mondial.

Son impact sur la santé, et plus particulièrement sur le développement de cancers, fait l’objet d’une âpre discussion entre les différents experts, mais certaines études suggèrent que cet herbicide pourrait aussi affecter le cerveau et le comportement. C'est ce que viennent d'explorer des travaux conduits à l'Institut de recherche en santé, environnement, travail (Irset - Université de Rennes 1/Inserm/EHESP).

Cette étude montre que le glyphosate, sous forme active seule, ou bien sous la forme d’un herbicide commercial, influence le cerveau, le comportement maternel et le microbiote.
Le traitement a été réalisé grâce à une ingestion journalière, pendant la gestation et pendant la lactation, de gaufrettes vanillées contenant 5mg de glyphosate/kg (poids de l’animal)/jour, sachant que la dose maximale sans effet observé est actuellement fixée à 50mg/kg/jour.

Résumé des conclusions de l'étude - Le glyphosate, bien connu pour son action sur les plantes mais également sur les bactéries, affecte le microbiote intestinal après ingestion des herbicides présents dans la nourriture. Une modification de la communauté bactérienne naturelle des intestins pourrait expliquer la modification observée du fonctionnement du système nerveux, entraînant la modulation du comportement maternel (léchage). - © J. Dechartres et al. / SMART

Modifications du comportement maternel et de la physiologie cérébrale

Les chercheurs ont pu observer que le comportement de léchage des mères, indispensable au développement du jeune, était significativement plus élevé chez les mères traitées au Roundup 3 +® par rapport à l'individu témoin.

Lorsque le cerveau de ces animaux a ensuite été analysé, certaines zones particulières associées au comportement maternel, comme l’hippocampe et le cortex préfrontal, ont montré des modifications de la communication entre les neurones (synapses) par rapport à des animaux contrôles qui n’ont pas été exposés à ces molécules.

Pus particulièrement, il a été observé une variation de l’expression de la synaptophysine, une protéine impliquée dans le bon fonctionnement des vésicules synaptiques qui contiennent des neurotransmetteurs, avec une augmentation dans l’hippocampe (mémoire, émotion) et une diminution dans le cortex préfrontal (décision) suite à l’exposition au glyphosate seul ou à l’herbicide.

Par contre, seule une exposition à la formulation commerciale a conduit à une augmentation du nombre de nouveaux neurones en phase finale de maturation dans la région dorsale de l’hippocampe.

Modifications du microbiote

En collaboration avec le laboratoire Micalis (INRA/AgroParisTech/UPSaclay), cette étude montre qu'une des cibles de ces pesticides pourrait être le microbiote intestinal, communément appelée la « flore intestinale ».

Le glyphosate est une molécule qui cible très spécifiquement un enzyme qui n’est pas produit par les animaux mais que l’on retrouve chez les plantes... et chez les bactéries !

L’ingestion de ce composé pourrait donc altérer le microbiote présent dans le système digestif. Or, il est clairement attesté par ailleurs qu’une altération de ce microbiote impacte le cerveau et le comportement. Par exemple, de nombreuses études suggèrent qu’une altération de certaines communautés bactériennes telles que les firmicutes et les bactéroïdetes, les plus importante en nombre et en diversité dans l’organisme des vertébrés (y compris des êtres humains) était liée à diverses troubles et pathologies tels qu'Alzheimer, Parkinson, ou trouble du spectre autistique.

Ce qui est observé dans le cadre de cette étude, c’est que l’exposition au Roundup 3+ ® augmente la proportion de Batéroïdetes mais diminue les Firmicutes. Le glyphosate seul quant à lui affecte le nombre de Bytyricicoccus ou encore les Ruminoccoaceae.

On ne peut exclure que l’ingestion de cet herbicide, dont les résidus sont retrouvés dans l’alimentation quotidienne, entraîne un impact sur le microbiote et en conséquence puisse modifier le fonctionnement du cerveau et le comportement. Le lien causal est extrêmement complexe à mettre en évidence. Pour le confirmer, il faudra traiter des rats, isoler leur microbiote et le transférer à des animaux axéniques (qui n’ont pas leur propre microbiote).

Bacteroides fragilis - Les Bacteroides du groupe fragilis (ici grossies 1 000 fois) sont une composante essentielle du microbiote intestinal. - © Public Health Image Library

Effet possible des adjuvants ?

Cette étude a également mis en évidence des effets différents entre le glyphosate seul (qui n’est jamais utilisé tel quel comme herbicide) et la formulation commerciale.

Les formulations commerciales contiennent toutes une série de composés adjuvants, tels que des tallowamines, qui permettent notamment la pénétration du glyphosate dans la plante.
Ces molécules telles quelles pourraient avoir un effet sur les vertébrés mais pourraient également interagir avec le glyphosate pour impacter le microbiote, la physiologie du cerveau et/ou le comportement.

Il est important de signaler ici que les conséquences à long terme ne sont pas connues. Il reste ainsi de nombreux travaux à réaliser afin de pouvoir déterminer comment les différents pesticides à base de glyphosate pourraient impacter la santé.

Référence et financement

Glyphosate and Glyphosate-based herbicide exposure during the peripartum period affects maternal brain plasticity, maternal behavior and microbiome
Dechartres J, Pawluski JL, Gueguen MM, Jablaoui A, Maguin E, Rhimi M, Charlier TD
J. Neuroendocrinol. e12731. doi: 10.1111/jne.12731.
(Édition spéciale « Parental Brain » du Journal of Neuroendocrinology).

Ce travail, conduit dans le cadre du doctorat de Julie Dechartres, a été financé par l’Université de Rennes 1 (bourse de doctorat et "défi émergent").

L'essentiel du texte vulgarisé de cet article a été rédigé par le professeur Thierry Charlier.