A la découverte du microbiote intestinal

Les 17e Entretiens de Nutrition, organisés par l’Institut Pasteur de Lille et dont la Fondation PiLeJe est partenaire, ont mis à l’honneur les bactéries présentes dans notre organisme.

Aujourd’hui considéré comme un organe à part entière, le microbiote intestinal correspond aux 100 000 milliards de bactéries présentes dans le tube digestif. Ses fonctions sur la santé sont de plus en plus finement étudiées. Outre son rôle essentiel sur la digestion, il serait impliqué dans les maladies métaboliques (obésité), la maladie alcoolique du foie ou encore les MICI et maladies auto-immunes…

Découvrez les principales fonctions du microbiote intestinal et ses interactions avec la santé humaine à partir des conférences de cette journée d’échanges scientifiques.

Microbiote intestinal : de quoi parle-t-on ?

Le microbiote intestinal correspond aux 100 000 milliards de bactéries hébergées dans notre tube digestif. C’est 10 fois plus que le nombre de cellules contenues dans le corps.

Outre son rôle sur la digestion, le microbiote intestinal joue un rôle sur² :

• la production de certaines vitamines (B et K),
• la production de métabolites (acides gras à chaînes courtes),
• la dégradation de toxines,
• la protection contre les agents pathogènes,
• la formation du système immunitaire intestinal.

On estime aujourd’hui que 800 à 1000 espèces bactériennes composent le microbiote intestinal d’un adulte et même si certaines familles de bactéries sont identiques chez tous, chacun possède son propre microbiote intestinal.
C’est la composition bactérienne du microbiote intestinal qui est plus particulièrement étudiée en lien avec une problématique de santé, notamment grâce aux techniques de séquençage du génome bactérien (métagénomique).

Ainsi des déséquilibres constatés au niveau du microbiote intestinal (on parle alors de dysbiose) pourraient être impliqués dans la survenue de certaines maladies.

Microbiote intestinal et maladies métaboliques (obésité, diabète de type 2…)

Grâce à la métagénomique, on a pu constater des profils de microbiote intestinal bien différents entre des sujets non obèses, obèses et diabétiques. Outre des changements dans la composition des groupes de bactéries, 20 à 30% de la population de sujets obèses ont un appauvrissement du microbiote intestinal. Ainsi, la bactérie Akkermansia muciniphila est moins abondante dans le microbiote intestinal de personnes obèses et diabétiques.

Les études menées sur les souris ont également permis de montrer l’implication du microbiote intestinal dans l’obésité. Ainsi, des souris axéniques (sans microbiote intestinal) ont une adiposité moindre alors qu’elles mangent et dépensent plus que des souris conventionnelles.

De la même façon, à partir de souris jumelles, les chercheurs ont pu constater que les souris axéniques qui recevaient le microbiote intestinal du jumeau obèse prenaient significativement plus de masse grasse que celles qui avaient reçu celui du jumeau non obèse.
Moduler le microbiote intestinal des sujets obèses et diabétiques par une approche nutritionnelle (apport de prébiotiques type fructanes par exemple) et via l’activité physique constitue une piste d’action à l’étude pour mieux prévenir et agir contre ces maladies métaboliques.

→ A partir des conférences de :

• Patrice Cani, PhD et chercheur au Fonds pour la Recherche Scientifique (FRS-FNRS): « Dialogue entre les bactéries intestinales et l’hôte quel impact sur le métabolisme ? »
• et des Drs Judith Aron-Wisnewsky, endocrinologue et nutritionniste et Karine Clément Professeur et praticien hospitalier, Directeur de l’Institut hospitalo-universitaire de cardiologie, métabolisme, nutrition (ICAN) – Inserm /Université / AP-HP : « Microbiote et obésité : Données cliniques et chirurgicales » – 17èmes Entretiens de Nutrition – 11 juin 2015 – Institut Pasteur de Lille.

Microbiote intestinal et maladie alcoolique du foie

Le comité français d’éducation pour la santé (CFES) estime à 5 millions le nombre de personnes ayant en France des problèmes médicaux, psychologiques ou sociaux, en relation avec une consommation excessive d’alcool.

Une consommation excessive d’alcool sur une période prolongée aboutit au développement de la maladie alcoolique du foie.

Le microbiote intestinal apparaît comme un facteur pouvant influencer le développement de la maladie alcoolique du foie.

Le foie est en effet en interaction étroite avec l’intestin qui lui délivre, via la veine porte, les nutriments ainsi que de nombreuses molécules issues du microbiote intestinal.

La consommation d’alcool qui induit une augmentation de la perméabilité intestinale permettrait le passage de constituants bactériens capables de provoquer une inflammation hépatique.

De plus, la composition du microbiote intestinal est altérée par la consommation d’alcool et se traduit par une diminution de certaines familles bactériennes (Bacteroidetes) et une augmentation d’autres groupes de bactéries (Enterobacteriaceae et Proteobacteria).

Il est cependant difficile aujourd’hui de déterminer si cette dysbiose du microbiote intestinal joue un rôle dans le développement des atteintes hépatiques ou si elle n’est qu’une conséquence de la consommation d’alcool.

Dans tous les cas, cibler le microbiote intestinal par des interventions nutritionnelles pourrait constituer une nouvelle voie pour mieux prendre en charge la maladie alcoolique du foie pour laquelle aucun traitement efficace n’existe à ce jour.

→ A partir de la conférence de Philippe Gérard, Directeur de Recherche, Responsable de l’équipe Alimentation, Microbiote Intestinal, Pathologies encéphaliques et métaboliques – Institut Micalis (INRA) : Microbiote, alcool et foie ». 17èmes Entretiens de Nutrition – 11 juin 2015 – Institut Pasteur de Lille.

Microbiote intestinal, MICI et maladies auto-immunes

Les maladies auto-immunes résultent d’un dysfonctionnement du système immunitaire.

L’origine de ce dysfonctionnement reste le plus souvent inexpliquée et fait appel à des facteurs génétiques, endogènes et environnementaux.

On a pu constater, au niveau des MICI (maladies inflammatoires chroniques de l’intestin) des modifications du microbiote intestinal.

Ainsi, le microbiote intestinal des patients atteints de MICI présente une forte diminution des bactéries de la famille des Firmicutes et une augmentation importante de la famille des Proteobacteria.

L’apparition d’un déséquilibre au niveau du microbiote intestinal pourrait être associée à la prolifération de certains pathogènes opportunistes. A l’inverse, certaines bactéries ayant un rôle bénéfique sont plus faiblement représentées chez les patients atteints de MICI que chez les individus sains.

Outre son rôle dans les MICI, le microbiote intestinal serait également impliqué dans d’autres maladies auto-immunes : diabète de type 1, polyarthrite rhumatoïde, lupus erythémateux ou la sclérose en plaques… Des études ont par exemple constaté une différence dans la composition du microbiote intestinal de personnes atteintes de polyarthrite rhumatoïde par rapport à des sujets sains.

Ainsi, la meilleure connaissance des gènes bactériens du microbiote intestinal, ouverte par la métagénomique, pourrait permettre de mieux prendre en charge les maladies inflammatoires et auto-immunes.

→ A partir de la conférence de Patricia Lepage, Ph.D, microbiologiste et écologiste moléculaire, chargée de Recherche (CR1) au sein de l’équipe « Physiologie et Phylogénie du Microbiome Humain» de l’Institut MICALIS (Microbiologie de l’Alimentation au service de la Santé) à l’INRA : « Le microbiote a-t-il un rôle dans les maladies auto-immunes ? » 17èmes Entretiens de Nutrition – 11 juin 2015 – Institut Pasteur de Lille.

Césarienne, allaitement, antibiotiques, microbiote intestinal et poids

Des événements précoces, in utero, à la naissance et pendant les premiers mois de vie, influencent le développement du microbiote intestinal de l’enfant. C’est notamment le cas du mode d’accouchement, de l’allaitement maternel ou d’une antibiothérapie précoce. Or la composition bactérienne du microbiote intestinal est importante car elle entre en interaction avec le poids ultérieur de l’enfant.

A la naissance le microbiote intestinal du bébé est stérile. Il est contaminé à partir de la flore cutanée et vaginale de sa mère (si l’accouchement se fait par voie basse) puis par l’environnement bactérien de son lieu de naissance.

Ainsi, des études ont montré que l’accouchement par césarienne était responsable d’une modification du microbiote intestinal de l’enfant par rapport à l’accouchement par voie basse et qu’il était associé à un retard d’acquisition de Bifidobacterium qui serait dû à un manque de contact avec la flore vaginale maternelle.

D’autres études se sont intéressées au lien entre mode d’accouchement de l’enfant et poids et tendent à montrer un rôle négatif de l’accouchement par césarienne sur le poids ultérieur au moins jusqu’à l’âge de 25 ans.

→ Interaction avec le poids de la mère

Plusieurs études ont montré un lien entre le poids de la mère et la composition du microbiote intestinal de l’enfant. En effet, l’analyse du microbiote intestinal de femmes enceintes en surpoids montre une concentration en Bacteroïdes, Clostridium et Staphylococcus, concentration que l’on retrouve au niveau du microbiote intestinal du bébé durant ses 6 premiers mois de vie, preuve d’une transmission bactérienne entre la mère et son enfant.

Or, la composition du microbiote intestinal jouerait un rôle dans la survenue de l’obésité.

→ Interaction avec l’allaitement maternel

On sait qu’un allaitement maternel long et exclusif protège l’enfant d’une adiposité ultérieure. Cette protection peut être liée à l’influence du lait maternel sur la composition du microbiote intestinal du nourrisson.

En effet, le lait maternel contient plus de 700 bactéries différentes qui sont transmises au nouveau-né allaité.

→ Interaction avec l’antibiothérapie précoce chez l’enfant

L’antibiothérapie pendant la grossesse et pendant les premiers mois de la vie est susceptible de modifier la flore maternelle et la flore du nourrisson et d’influer sur le surpoids futur de l’enfant. Une étude canadienne a par exemple montré que les enfants ayant reçu des antibiotiques pendant leur première année de vie étaient plus souvent en surpoids à l’âge de 12 ans que ceux n’ayant pas été exposés (32,4% versus 18,2%).

De même, les enfants exposés in utero à un traitement antibiotique pendant le second ou le troisième trimestre de grossesse avaient un risque accru d’obésité à l’âge de 7 ans.

Il existe donc des interactions complexes entre le microbiote intestinal de la mère, du futur enfant et la survenue d’un surpoids chez ce dernier. Le mode d’accouchement, l’allaitement et la prise d’une antibiothérapie pendant la grossesse ou dans la première année de vie de l’enfant sont autant de facteurs susceptibles de modifier la composition du microbiote intestinal de l’enfant et sur lesquels il serait possible d’agir en prévention.

→ A partir de la conférence du Dr Jean-Michel Lecerf, chef du service Nutrition de l’Institut Pasteur : « Césarienne, allaitement, antibiotiques, microbiote intestinal et poids» – 17èmes Entretiens de Nutrition – 11 juin 2015 – Institut Pasteur de Lille.

Ces différentes recherches montrent l’importance accordée aujourd’hui par les scientifiques aux bactéries qui composent le microbiote intestinal. D’autres pistes sont également à l’étude comme l’exploration du lien entre ces bactéries et des troubles psychiques : stress, anxiété, dépression, autisme ou maladies neurodégénératives…

Grâce aux progrès techniques, la métagénomique en tête, les fonctions du microbiote intestinal vont pouvoir être précisées dans les prochaines années et des approches nutritionnelles proposées.

En conclusion, reprenons les mots de Gérard Corthier, Directeur de Recherche Honoraires à l’INRA, pour lequel il s’agit de «penser le microbiote intestinal comme un système écologique global avec lequel nous devons vivre en bonne entente ».

Références :

1. Le microbiote intestinal : l’inattendu ! 17èmes Entretiens de Nutrition de l’Institut Pasteur de Lille – 11 juin 2015
2. Ces bactéries qui nous gouvernent – Dossier « Pour la science » – Janvier 2015