Le microbiote intestinal : de "bonnes" et de "mauvaises" bactéries

On s’intéresse à la nature et à la répartition des bactéries que l’on trouve dans le microbiote intestinal et plus généralement, tout le long du tube digestif.

 

I. Développement et diversité du microbiote intestinal

 

À la naissance, le nouveau né sort d’un environnement totalement stérile. Son tube digestif est stérile, c’est-à-dire qu’il ne contient aucune bactéries : le microbiote n’existe pas. Petit à petit, des bactéries viennent coloniser le tube digestif au fur et à mesure de l’alimentation du nourrisson, du bébé et du jeune enfant. On considère que cette colonisation dure plusieurs années, entre deux et six ans. À la fin de cette colonisation, l’enfant obtient un microbiote à peu près équivalent à celui d’un adulte. À ce moment-là, on trouve par exemple dans son estomac, mais aussi dans l’intestin, une bactérie qu’on appelle streptocoque, non pathogène ici. Dans l’intestin, on trouve aussi du lactobacille, du clostridium ou une bactérie qu’on appelle escherichia coli, toute une diversité de bactéries.

Chez un individu, il y a environ 200 espèces de bactéries différentes le long de son tube digestif. Cette diversité varie aussi d’un individu à un autre, nous n’avons pas tous les mêmes espèces ou dans les mêmes proportions. On classe les bactéries du microbiote intestinal en trois grandes familles :

– Les firmicutes : elles représentent environ 50 % du microbiote.

– Les bactéroidètes : elles représentent 10 à 40 % du microbiote.

– Les actinobactéries.

 

II. Flore dominante, sous-dominante et transitoire

 

En dehors de ces grandes familles, on peut aussi classer ces bactéries en fonction de leur action et de leur quantité le long du tube digestif. On définit ce qu’on appelle la flore dominante. Elle est constituée de quelques dizaines d’espèces (parmi les 200 qu’un individu peut présenter) qui représentent la plus grande quantité de bactéries. Par exemple, le bifidobacterium. Cette flore dominante est constituée de bactéries que l’on peut considérer comme protectrices. Elles se placent le long de la paroi et empêchent des bactéries plus néfastes d’y accéder. Il y a une compétition entre ces bactéries non pathogènes et protectrices et des bactéries qui pourraient provoquer des maladies. Comme les bactéries de la flore dominante sont en grande quantité, elles « gagnent » la compétition. Il y a donc un effet de barrière.

Il existe aussi une flore sous-dominante : par exemple, les streptocoques ou les lactobacilles. Cette flore sous-dominante est constituée de bactéries qui peuvent être pathogènes si elles se développent en grande quantité. Si l’individu n’est pas malade, la flore sous-dominante est présente mais avec un faible taux de développement des bactéries. Si, pour une quelconque raison, les bactéries sous-dominantes se développent, il y a une maladie intestinale.

Enfin, il y a la flore transitoire. Transitoire signifie qui ne dure pas. Cette flore transitoire varie au fur et à mesure de notre alimentation, de notre état de santé, etc. Elle est donc différente si on fait un prélèvement à un instant donné et un autre prélèvement à un moment différent de la vie de l’individu. Cette flore transitoire est constituée de bactéries non pathogènes. On cite par exemple : les entérobactéries.

Le microbiote intestinal, un organe à part entière

On appelle microbiote un ensemble de micro-organismes, non visibles à l’œil nu, qui peuple un milieu de vie particulier appelé microbiome. Ici, il est question du microbiote intestinal et plus généralement de l’ensemble des bactéries et autres micro-organismes qui peuplent le tube digestif.

 

I. Diversité et quantité de bactéries

 

Le microbiote dans le tube digestif c’est environ, par individu, 200 espèces de micro-organismes et plus particulièrement de bactéries. D’un individu à un autre ce ne sont pas exactement les mêmes espèces ou alors elles ne sont pas présentes dans les mêmes proportions. On dit que chaque individu possède sa propre flore intestinale. Ce terme est l’ancien terme que l’on donnait au microbiote.

Dans le microbiote de l’ensemble du tube digestif, on distingue les bactéries que l’on trouve dans l’estomac, il y en a très peu par rapport au reste du tube digestif (10 à 1 000 bactéries par gramme de contenu : c’est une façon de quantifier et de montrer la proportion de bactéries par rapport au contenu du tube digestif), ce qui est très peu comparé au reste du tube digestif comme dans l’intestin grêle et la partie terminale appelée le colon, où l’on retrouve le plus de bactéries (1 000 milliards de bactéries par gramme de contenu). Il y a donc une importante quantité de bactéries. L’ensemble du microbiote intestinal comprend 1 à 3 kilos de bactéries, ce qui pèse plus que le cerveau en comparaison. C’est une grande quantité mais c’est aussi une grande diversité dans les espèces et une diversification d’un individu à un autre.

 

II. Quel est le rôle de ce microbiote intestinal ?

 

Il est impliqué dans la digestion. Les bactéries dans le tube digestif se nourrissent de résidus alimentaires (tout ce qui n’est pas encore complètement digéré et pas passé dans le sang). Elles se nourrissent également de sécrétions (de molécules produites par les parois du tube digestif) et également de cellules mortes, puisque le tube digestif se renouvelle au fur et à mesure des jours qui passent.

Les bactéries consomment cet ensemble de sources de nourriture et, en échange, elles participent à la détoxification de certains aliments. Elles produisent des substances digestives et participent à la digestion chimique des aliments. Elles sont impliquées dans des réactions chimiques, comme des fermentations, qui permettent de découper progressivement les aliments dans l’estomac puis dans l’intestin.

 

III. Que se passe-t-il si l’on n’a pas de microbiote intestinal ?

 

On observe des problèmes immunitaires, c’est-à-dire des problèmes de la défense de l’organisme. Les bactéries ne sont pas impliquées que dans la digestion mais aussi dans d’autres mécanismes à l’échelle de tout l’individu, par exemple se défendre contre les maladies.

On observe aussi des problèmes digestifs graves avec, par exemple, une incapacité à digérer certaines protéines alimentaires.

Le microbiote et les maladies métaboliques

Les maladies métaboliques sont l’ensemble des affections qui touchent notre système d’alimentation. Elles sont liées à la façon dont on stocke, dont on utilise et dont on transforme les aliments que l’on consomme. Voici quelques points qui tendent à montrer que le microbiote intestinal (ensemble des bactéries qui peuplent notre tube digestif) est lié à ces maladies métaboliques, pour certaines.

 

I. Constats

 

– Chez les diabétiques de type 2 (diabète de l’obésité, de type gras), il y a un microbiote beaucoup moins diversifié que chez les autres personnes. La diversité des bactéries dans leur tube digestif est assez pauvre, et les espèces qu’on y trouve sont différentes des espèces chez des personnes non diabétiques. Il y a donc un microbiote particulier du diabétique de type 2.

– Lorsque des personnes obèses suivent un régime pour maigrir, il y a une forte modification dans la diversité et dans la qualité des bactéries de leur microbiote.

– Chez les souris qui n’ont pas de microbiote, on ne parvient pas à les faire grossir même quand on leur donne beaucoup d’aliments très riches.

Il y aurait donc un lien entre les bactéries du microbiote, leur action et le métabolisme des individus.

 

II. Expériences

 

Si on transfère un certain nombre de bactéries issues du microbiote d’un humain chez des souris pour observer les conséquences que cela peut avoir, alors on s’aperçoit que si le microbiote a été prélevé chez une personne mince, les souris restent minces. Mais si le microbiote a été prélevé chez une personne obèse, les souris grossissent vite, elles vont fabriquer du tissu graisseux et s’engraisser. C’est une expérience qui va dans le même sens que les constats précédents

 

III. Pistes d’analyse

 

On est encore à des stades expérimentaux qui ne sont que des hypothèses sur le rôle du microbiote.

– On sait que les bactéries réalisent des fermentations (transformations chimiques particulières). Ces fermentations réalisées dans le tube digestif produisent des acides gras. Ceux-ci sont stockés dans le tissu adipeux de l’hôte. Si les bactéries font beaucoup de fermentations, on a beaucoup d’acides gras stockés dans les graisses. Avec une modification des bactéries, du nombre de fermentation qu’elles réalisent, et du nombre d’acide gras, on a une possibilité de stockage supplémentaire et donc de développement du tissu gras.

– Les bactéries pourraient aussi être impliquées dans une mauvaise transformation de certains édulcorants issus de l’industrie alimentaire. On aurait prouvé chez les souris, pas encore chez l’Homme, que certains édulcorants métabolisés par les bactéries seraient à l’origine d’un diabète de type 2.

– Autre piste d’exploration : certaines bactéries, notamment E. coli, jouent sur la satiété, c’est-à-dire la sensation de ne plus avoir faim. Cette bactérie produirait une molécule qui ressemble à une molécule de notre cerveau, qui coupe la faim.

Le microbiote humain

I. Définition et termes généraux

 

Le microbiote humain est un ensemble de microorganismes. Le préfixe micro- signifie « qui ne se voit pas à l’œil nu » : il s’agit d’organismes de taille microscopique. Pour certains, on peut les voir au microscope optique tandis que d’autres sont trop petits pour être observés.

Ils forment un ensemble d’êtres vivants qui collaborent avec les cellules et l’organisme humain. Ces microorganismes sont principalement des bactéries mais il y a aussi des virus et certains champignons. Tous ces microorganismes vivent en symbiose, c’est-à-dire avec notre corps.

Symbiose : association de deux organismes à bénéfice réciproque (chacun des deux y trouve son compte). Cela signifie que les organismes du corps sont non-pathogènes. En effet, la plupart des bactéries ne nous donnent pas de maladies.

L’essentiel du microbiote humain se trouve au niveau de l’intestin et dans l’ensemble du tube digestif. Cependant, on trouve aussi des bactéries du microbiote à la surface de la peau et dans des cavités (nez, vagin, etc.).

On parle en général DES microbiotes humains. Si l’on se contente de parler DU microbiote au singulier, on fait généralement référence à celui du tube digestif et en particulier de l’intestin puisque qu’on y trouve plusieurs dizaines de milliers de milliards de bactéries. Les microbiotes et en particulier celui de l’intestin contiennent des bactéries de type bactéroïdes, actinobactéries, firmicutes, etc. En réalité, l’ensemble de ces bactéries varie d’un individu à un autre.

 

II. Mise et développement du microbiote humain

 

A. Formation et différenciation

Le microbiote se forme et se différencie au cours de l’enfance. Une hypothèse voudrait que les premières bactéries colonisent le tube digestif in utero (dans le ventre de la mère). On a longtemps considéré ce milieu stérile, mais on commence à constater que cette première colonisation pourrait avoir lieu durant le développement embryonnaire et fœtal.

Puis, les bactéries se mettent en place durant l’enfance de l’individu en fonction de l’alimentation et elle prolifèrent dans l’intestin. À l’issue de la formation, vers 3 ans, et en fonction de la différenciation et de l’alimentation, plus de 10 000 milliards de bactéries sont présentes (1 à 2 kg de bactéries dans le tube digestif d’un individu adulte).

 

B. Évolution du microbiote après la formation

Le microbiote varie en fonction du vécu de la personne et notamment :

– De sa consommation d’antibiotiques : ces derniers tuent les bactéries qu’elles soient pathogènes ou non. Les antibiotiques influencent donc la variété et la diversité des bactéries dans le tube digestif.

  De son alimentation, qui peut favoriser la diversité et le bon état du microbiote si elle est riche en fibres, fruits et légumes.

 

III. Interactions du microbiote avec le corps humain

 

A. Digestion

La fonction principale est une aide à la digestion. Les bactéries sont capables, grâce à des enzymes, de digérer la plupart des aliments que l’individu serait incapable de digérer seul.

 

Exemple de l’obésité : On compare une personne souffrant d’obésité (à gauche) et une autre avec un poids standard (à droite).

 

 

Il est montré que la diversité de leur microbiote n’est pas la même : chez les personnes obèses, le microbiote est moins diversifié, il y a moins de bactéries différentes. La nature des microorganismes est également différente. On prélève les microorganismes du microbiote intestinal chez ces deux personnes et on les injecte dans le tube digestif de souris dont le poids est standard.

On constate que les souris ayant reçu les bactéries de la personne obèse grossissent rapidement. En quelques semaines, elles développent de l’obésité et sont plus sensibles à une prise de poids rapide. Pour l’autre souris, l’injection du microbiote de la personne mince ne la fait pas grossir dans les semaines qui suivent.

Il existerait donc une relation entre la diversité et la nature des organismes du microbiote intestinal et l’obésité.

 

B. Intervention dans l’immunité

Le microbiote digestif aurait également un lien avec notre système immunitaire. Ces bactéries créent en effet une barrière contre des organismes pathogènes. Elles permettraient également la production de certaines molécules anti-inflammatoires donc protectrices. Ainsi, avoir un microbiote en bonne santé, diversifié et des microorganismes en quantité importante participe à la protection de l’organisme.

 

C. Mise en relation avec d’autres facteurs et maladies

Il existe aussi des corrélations ou relations entre le stress, la croissance, le bien-être et la bonne qualité du microbiote intestinal. Aucun lien de cause à effet n’a été mis en évidence, cela reste encore à démontrer. Ces corrélations poussent à effectuer des recherches plus poussées visant à préciser les relations mentionnées précédemment.

Elles ont été mises en évidence notamment grâce au lien entre certaines maladies et une dysbiose, c’est-à-dire un déséquilibre du microbiote. Elles permettent actuellement d’ouvrir des pistes de recherche ou des pistes thérapeutiques. On pense en effet que le dysfonctionnement du microbiote serait à l’origine de certaines maladies, de cancers, voire de la maladie d’Alzheimer.