Les secrets du microbiote

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Ecosystème complexe, le microbiote est un organe à part entière, qui participe aux fonctions digestives et physiologiques de l’organisme. Outre cet aspect, les études mettent aujourd'hui en lumière son rôle dans de nombreuses pathologies, notamment d’ordre métabolique.

Que sait-on du microbiote aujourd’hui ?

Anciennement nommé « flore intestinale », le microbiote représente la population microbienne du tractus digestif. Chaque individu héberge un microbiote spécifique, qui se crée peu à peu et arrive à maturité à l'âge de deux ans environ.

Il n’évolue ensuite quasiment plus jusqu’au début du vieillissement mais son équilibre peut être perturbé par les changements alimentaires, la prise d’antibiotiques, une chirurgie bariatrique, des pathologies (gastroentérites…).

Il permet entre autres :

  • d’assurer la maturation, le développement et la vascularisation du système intestinal (angiogénèse),
  • de digérer les nutriments qui n’ont pu être assimilés dans la partie haute de l’intestin,
  • de synthétiser des produits comme les vitamines,
  • de détoxifier des composés potentiellement toxiques,
  • d’assurer une barrière contre la colonisation par des agents pathogènes,
  • de stimuler le système immunitaire…

Jusqu’à récemment, les chercheurs rencontraient des limites techniques à l’étude du microbiote, deux tiers des bactéries ne pouvant être cultivées en présence d’oxygène. Le séquençage génétique rend désormais possible l’étude de leur génome, ce qui révolutionne la compréhension de certaines pathologies. Ce séquençage a également montré que les êtres humains pourraient être classés en 3 groupes en fonction de la composition bactérienne de leur microbiote. Ces "entérotypes" pourraient à terme être utilisés pour diagnostiquer ou évaluer le risque de pathologies (cancers colorectaux, diabète, maladies cardiovasculaires…). Enfin, certaines études commencent aussi à montrer un impact sur le psychisme (comportement de crainte, d’audace ou de stress sur des modèles animaux, dotés ou non de microbiote).

100 000 milliards : C’est le nombre de bactéries qui peuplent notre microbiote, soit dix fois plus que toutes les cellules du corps. Trois genres (des « phyla ») regroupent la majorité des bactéries : Firmicutes, Bactéroidetes, Actinobactéria.

70 % : Le système immunitaire digestif représente 70 % des cellules du système immunitaire de l’organisme.

De quelle façon probiotiques et prébiotiques modulent-ils le métabolisme énergétique ?

Des études ont montré que certains prébiotiques, notamment les fructanes, peuvent par différents biais limiter le stockage d’énergie. Leur fermentation dans le côlon stimule en effet la synthèse de certains peptides : le glucagon-like peptide 1 (GLP-1) et le peptide YY (PYY), qui agissent entre autres sur le contrôle de la prise alimentaire et de la glycémie.

Une expérience sur des souris a montré qu’en ajoutant des prébiotiques à une alimentation riche en lipides, on améliorait certains paramètres (satiété, glycémie, masse grasse…) On notait également une diminution de molécules pro-inflammatoires, ainsi qu’une augmentation des bifidobactéries dans la première partie du côlon, ce nombre étant inversement proportionnel à la glycémie et au taux de graisse corporelle.

Ceci laisse penser que certains prébiotiques peuvent modifier le profil bactérien du microbiote et au-delà, les troubles métaboliques associés à l’obésité, notamment le diabète de type 2. Par ailleurs, les prébiotiques semblent influer positivement sur l’efficacité de la leptine (une hormone produite par le tissu adipeux régulant le comportement alimentaire et la dépense énergétique).

Les prébiotiques sont des « constituants alimentaires non-digestibles qui, dans la flore colique, stimulent sélectivement une ou un nombre limité de bactéries reconnues pour leurs effets bénéfiques sur la santé de l’hôte ». Ce sont des fibres spécifiques (fructo-oligosaccharides (FOS), galacto-oligo-saccharides...) qui favorisent le développement des bactéries présentes dans le côlon. On les trouve dans l’artichaut, l’asperge, la banane, la salade chicorée, l’oignon, le poireau, le salsifis…

Les probiotiques sont des « micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont consommés en quantité adéquate, produisent un bénéfice pour la santé de l’hôte » (selon l’OMS). Il s’agit de bactéries qui vont participer au bon fonctionnement de l’organisme. On les trouve dans les produits laitiers, la levure de bière active…

Quels liens entre microbiote et pathologies intestinales ?

Chez les patients atteints de MICI (maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, regroupant la maladie de Crohn et la recto-colite hémorragique), il existe un déséquilibre entre groupes de bactéries (dysbiose), notamment entre Firmicutes et Bactéroidetes (cf. tableau).

Rapport Firmicutes/Bactéroidetes du microbiote en fonction des individus

Certaines bactéries, potentiellement pro-inflammatoires (tels que Escherichia coli ou Listeria monocytogenes) sont présentes en grandes quantités au détriment de bactéries protectrices, telles que certaines de la famille des Firmicutes. Les zones du tube digestif les plus touchées par les MICI sont aussi celles concentrant de fortes quantités de bactéries.

Enfin, il semblerait qu’une trop faible proportion de Faecalibacterium prausnitzii augmente le risque de récidive précoce. Sur des modèles animaux, l’inflammation intestinale a pu être largement réduite en administrant cette bactérie ou des molécules qu’elle sécrète.

Certains genres (Bifidobacterium, Lactobaccilus) ont aussi permis de rétablir la perméabilité et la sensibilité digestive. Là encore, la modulation de la flore pourrait permettre de traiter l’inflammation et la douleur, et d’envisager des traitements préventifs et curatifs.

Dans le cas de l’intestin irritable, une dysbiose est également observée : il peut s’agir d’une colonisation inhabituellement importante de l’intestin grêle, ou d’une perturbation de certaines bactéries au niveau du côlon. La diminution de bactéries protectrices est également observée, ce qui laisse espérer que l’administration de ces bactéries ou de facteurs favorables à leur développement puisse constituer une solution thérapeutique.

Quels liens entre microbiote et obésité ?

Pour la première fois en 2004, une équipe de chercheurs a mis en évidence un lien entre microbiote et prise de poids. Après transfert d’un microbiote chez des souris axéniques (sans microbiote), ces dernières ont grossi. En revanche, des animaux sans flore résistaient à la prise de poids, même en cas d’alimentation riche en lipides. D’autre part, si on implante chez des souris axéniques une flore de souris obèses, elles prennent encore plus de poids qu’en cas d’implantation d’une flore de souris de poids normal. Leur microbiote permet d’extraire davantage d’énergie des aliments et de stocker plus facilement les triglycérides dans le tissu adipeux.

Chez l’homme, l’analyse du microbiote d’individus obèses montre qu’il est beaucoup plus riche en Firmicutes. Certaines études montrent que si ces individus maigrissent, le rapport revient à la normale et la diversité des bactéries augmente. En revanche, ces changements n’ont pas été retrouvés dans toutes les études. Leurs causes sont complexes. La difficulté reste de savoir si la dysbiose est liée à la prise de poids, ou s’il s’agit d’un marqueur de cette dernière. D’autre part, les Firmicutes regroupent de nombreuses espèces qui peuvent avoir des comportements différents, et dont les fonctionnalités doivent être étudiées. Si l’on ignore encore le mécanisme d’action exact du microbiote dans ce cadre, sa maîtrise pourrait constituer de nouveaux espoirs dans la prévention ou le traitement des maladies associées à l’obésité, comme le diabète, les pathologies du foie et cardiovasculaires…

(Journée Annuelle Benjamin Delessert (JABD) - Vendredi 1er février 2013, CNIT Paris-La-défense)

SOURCE : Institut Benjamin Delessert

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