Cours Stage - Le microbiote humain

Exercice - Microbiote et souris

L'énoncé

Il a été montré que la nature ainsi que la diversité des microorganismes du microbiote du tube digestif avait un lien avec l'obésité. Une équipe de chercheurs tente de trouver des solutions thérapeutiques à l'obésité. Pour ce faire, elle choisit deux groupes de souris : des individus INDU ayant une alimentation industrielle non-restrictive (riche en "mauvaises graisses", en sucre et en sel) et des individus EQUI avec un régime alimentaire équilibré (limité en "mauvaises graisses", en sucre et en sel) et un apport nutritif optimisé.

 

Document 1 : Etude du poids corporel chez les deux groupes de souris EQUI et INDU pour les deux types de régimes

Les courbes avec des ronds correspondent au groupe EQUI et les courbes avec des carrés correspondent au groupe INDU. La courbe en pointillés signifie que le groupe est soumis à un nouveau régime INDU à partir du jour 0 et la courbe en trait plein que le groupe est soumis à un nouveau régime EQUI à partir du jour 0. 

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Document 2 : Etude de la cohabitation de microorganismes du microbiote EQUI chez des souris INDU

Les souris EQUI ont une diversité des bactéries d'environ 50 UA.

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Source : Cell Press


Question 1

Rappeler la définition du microbiote humain. Comment le microbiote peut-il varier en fonction du vécu de la personne ? Quelle est la particularité du microbiote chez les personnes obèses ?

Le microbiote humain est un ensemble de microorganismes symbiotiques aidant le corps humain à la réalisation de diverses fonctions (digestion, protection, immunité, etc). On parle généralement des microbiotes humains, le microbiote humain désignant généralement celui du tube digestif.

Le microbiote peut varier au cours de la vie d'une personne en fonction de son alimentation et de sa consommation d'antibiotiques. Chez les personnes obèses, on trouve un microbiote moins diversifié. La nature des microorganismes est également impactée.

Question 2

Décrire et interpréter le document 1. Proposer une ou deux hypothèses.

Le document 1 montre que les souris EQUI réagissent efficacement aux deux types de régime (EQUI et INDU) : on a une diminution d'environ 1 kg quand la souris est soumise à un nouveau régime EQUI et une augmentation d'environ 1kg quand elles sont soumises à un régime INDU (pendant 15 jours). L'impact du régime EQUI sur les souris INDU n'est pas aussi efficace : on observe même une légère augmentation entre le 5e et le 10e jour. Un nouveau régime INDU fait, par contre, prendre plus de poids aux souris INDU, le régime est donc efficace. On peut supposer d'après nos connaissances et le document 1 que :

- la diversité des bactéries étant moins grande chez les souris INDU par rapport aux souris EQUI, cela peut expliquer une plus faible diminution du poids chez les souris INDU (on peut même dire que le poids reste globalement constant au cours des quinze jours).

- la nature des bactéries des souris INDU pourrait aussi jouer un rôle dans cette stagnation (les bactéries pourraient s'avérer moins compétentes voire plus lentes dans la digestion des fibres par exemple ou d'autres molécules).

Question 3

L'équipe prélève ensuite un échantillon de microbiote chez deux souris EQUI pour les injecter dans l'intestin d'une souris INDU (document 2). Décrire et interpréter les résultats du document 2. On précise que sans cohabitation, les souris INDU soumises à un régime EQUI ont une diversité bactérienne de 13 UA au bout de 15 jours. 

On constate que le poids diminue chez les souris INDU quelques jours après la cohabitation et qu'on a aussi une plus grande diversité des bactéries (trois fois plus). On a une valeur en diversité des bactéries intermédiaires entre celles des individus INDU sans cohabitation (10-13 UA) et celles des individus EQUI (50 UA d'après le document 2).

Le poids après cohabitation est de 30,7 g ce qui est moins que lorsqu'il n'y a pas de cohabitation (document 1). L'injection de microorganismes provenant du microbiote de souris EQUI permet donc cette fois-ci aux souris INDU une réponse plus efficace quand elles sont soumises à un régime équilibré. 

Question 4

Expliquer en quoi ces expériences peuvent proposer des pistes pour un traitement contre l'obésité.

On a vu précédemment que le fait de prélever du microbiote chez une souris EQUI pour l'injecter dans l'intestin d'une souris INDU permettait à la souris INDU obèse de mieux répondre au régime équilibré puisqu'elle perdait du poids. On peut ainsi imaginer des mêmes expériences chez des individus humains, si des volontaires se présentent.

On pourrait également envisager une expérience pour déterminer précisément les microorganismes présents chez les personnes avec un poids standard et absentes chez les personnes obèses par exemple. Il serait alors envisageable de pallier ce déficit chez les personnes obèses en administrant ces microorganismes via des probiotiques et d'observer ensuite le résultat.