Contexte : l’asthme est souvent associé à l’anxiété et à la dépression, mais les mécanismes qui sous-tendent cette comorbidité poumon-cerveau ne sont toujours pas clairs. L’axe intestin-poumon-cerveau s’est révélé être un médiateur clé potentiel.

Méthodes : En utilisant un modèle d’asthme induit par l’ovalbumine (OVA) chez la souris, nous avons administré de la mélatonine ou du butyrate de sodium via l’eau de boisson. Nous avons étudié l’inflammation des voies respiratoires, la fonction pulmonaire, les comportements de type anxieux et dépressif, la composition du microbiote intestinal, la teneur en acides gras à chaîne courte (AGCC) et la voie de signalisation MAPK/P65/NLRP3 dans l’hippocampe et dans les cellules microgliales BV2. Des expériences de transplantation de microbiote fécal (FMT) et de déplétion d’antibiotiques ont été menées afin de déterminer la causalité.

Résultats : La mélatonine et le butyrate de sodium ont tous deux soulagé de manière significative l’inflammation des voies respiratoires, amélioré la fonction pulmonaire et réduit les comportements de type anxieux et dépressif chez les souris asthmatiques. La mélatonine a augmenté le taux de butyrate dans l’intestin et a rétabli l’équilibre du microbiote intestinal. La FMT de donneurs traités à la mélatonine a répété les avantages thérapeutiques, tandis que l’appauvrissement du microbiote provoqué par les antibiotiques a annulé l’effet de la mélatonine. D’un point de vue mécanique, les deux traitements ont inhibé l’activation de la voie de signalisation MAPK/P65/NLRP3 dans la microglie de l’hippocampe et les cellules BV2 stimulées par le LPS.

Conclusion : Nos résultats montrent que la mélatonine atténue l’inflammation des voies respiratoires et la comorbidité neuropsychiatrique liées à l’asthme en modulant l’axe SCFA du microbiote intestinal et en supprimant l’activation microgliale via la voie MAPK/P65/NLRP3. Cette étude met en évidence un nouveau mécanisme systémique et une stratégie thérapeutique potentielle pour l’asthme et ses comorbidités.