Comprendre le Microbiome : Les Meilleurs Amis de Votre Intestin
Le terme microbiote désigne "l'ensemble des micro-organismes qui habitent un environnement particulier, comme l'intestin." Dans l'intestin, on trouve divers micro-organismes tels que les archées, les bactéries, les champignons et les virus. Nous nous concentrerons ici sur les bactéries, en particulier celles qui ont un impact bénéfique sur la santé humaine. Ces bactéries bénéfiques sont connues sous le nom de bactéries symbiotiques car elles forment une relation mutuellement bénéfique et durable avec leur hôte humain.
Parlons maintenant du microbiome. Ce terme fait référence à l'ensemble du matériel génétique (génomes) des micro-organismes qui composent le microbiote. En essence, le microbiote est la communauté de micro-organismes, et le microbiome est la collection de leurs plans génétiques. Ensemble, ils jouent un rôle crucial dans le maintien de notre santé et de notre bien-être.
Le Monde Incroyable de Votre Microbiome Intestinal
Saviez-vous que votre corps abrite dix fois plus de cellules microbiennes que de cellules humaines ? Cela représente environ 100 000 milliards de cellules microbiennes ! En ce qui concerne le microbiome, il s'agit du matériel génétique de ces micro-organismes.
En 2008, l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) a dirigé un projet européen révolutionnaire appelé Meta-HIT(Metagenomics of the Human Intestinal Tract). Ce projet visait à créer un catalogue complet des gènes microbiens de l'intestin humain. Les résultats étaient stupéfiants : le microbiome humain contient au moins 3,3 millions de gènes provenant de plus de 1 000 espèces, dont 99 % sont des bactéries. Pour mettre cela en perspective, si vous aligniez toutes les bactéries intestinales bout à bout, elles pourraient atteindre la lune !
La masse du microbiote intestinal est estimée entre 1 et 2 kilogrammes, ce qui correspond à peu près au poids de votre cerveau. Ce monde microscopique fascinant joue un rôle immense dans notre santé globale et notre bien-être.
Où Vivent les Bactéries Intestinales ?
Les bactéries de votre microbiote intestinal sont stratégiquement situées entre la lumière du tube digestif et la couche interne de mucus. Leur distribution suit un gradient croissant de l'estomac au côlon. Voici un aperçu de leur répartition :
- Estomac : 10^1 - 10^3 unités formant des colonies par gramme (UFC/g)
- Côlon : 10^9 - 10^12 UFC/g
Le côlon, avec ses faibles niveaux d'oxygène, ses nutriments abondants et sa vitesse de transit lente, offre un habitat parfait pour ces bactéries. En revanche, l'environnement acide de l'estomac est moins hospitalier pour la vie microbienne. Cette disposition permet une communauté florissante de bactéries dans le côlon, essentielle à votre santé digestive et à votre bien-être général.
Comment se Développe le Microbiote Intestinal ?
Le développement de votre microbiote intestinal commence dès la naissance. Si vous êtes né par voie vaginale, votre première exposition aux microbes provient du microbiote vaginal de votre mère. Pour ceux nés par césarienne, la colonisation microbienne initiale provient des professionnels de la santé et de l'environnement.Selon Yatsunenko et ses collègues, cette communauté microbienne continue d'évoluer, fortement influencée par l'alimentation, jusqu'à atteindre une composition stable et fonctionnelle entre 2 et 4 ans. Ce développement précoce est crucial car il pose les bases de votre santé digestive et de votre système immunitaire pour les années à venir.
Dysbiose : L'Impact de l'Industrialisation sur la Santé Intestinale
L'industrialisation a considérablement modifié notre microbiote intestinal, conduisant à ce que l'on appelle la dysbiose— un déséquilibre de la communauté microbienne qui peut être nocif pour notre santé. Voici comment cela se produit :
Un régime traditionnel, riche en fibres, aide les bactéries intestinales bénéfiques à produire des acides gras à chaîne courte (AGCC) comme le butyrate, l'acétate et le propionate. Ces AGCC sont essentiels pour maintenir un microbiote bien adapté à notre génome, réduisant ainsi l'incidence des maladies chroniques.
Cependant, un régime moderne industrialisé, riche en graisses et pauvre en fibres, combiné à l'utilisation d'antibiotiques, perturbe cet équilibre. Ce nouveau microbiote est moins compatible avec notre génome, conduisant à une incidence plus élevée de maladies chroniques.
La solution à court terme ? Revenir à un régime riche en fibres (et, comme nous le verrons plus tard, également riche en probiotiques) pour restaurer un microbiote plus en ligne avec celui de nos ancêtres et compatible avec le génome humain. Attendre que notre génome s'adapte à un nouveau microbiote façonné par un régime industrialisé n'est pas une solution viable.
Fonction du Microbiote Intestinal
Le microbiote intestinal joue plusieurs rôles cruciaux dans le maintien de la santé de l'hôte. Explorons ses fonctions métaboliques, ses rôles protecteurs contre les pathogènes et son impact sur la maturation du système immunitaire intestinal.
Fonctions Métaboliques
Les activités métaboliques du microbiote impliquent la fermentation des glucides, des protéines et des lipides. Ce processus produit des gaz et aide à décomposer les composés que notre corps ne peut pas digérer seul, comme les fibres. Voici comment cela fonctionne :- Fermentation des Glucides :
- Les bactéries hydrolysant les polysaccharides décomposent les polymères de glucides en sucres.
- La glycolyse de ces sucres mène à la formation de pyruvate, qui est finalement transformé en AGCC comme l'acétate, le propionate et le butyrate.
- Acétate: Principalement produit par les Bacteroidetes, il génère de l'ATP.
- Propionate : Aussi produit par les Bacteroidetes, il régule la synthèse du cholestérol dans le foie.
- Butyrate : Produit par les Firmicutes, c'est le nutriment principal pour les cellules du côlon, réduisant la perméabilité intestinale et l'inflammation.
2. Fermentation des Protéines : Les protéines sont décomposées en acides aminés, qui fournissent de l'énergie et de l'azote. Ces acides aminés sont désaminés en AGCC et en ammoniac.
3. Transformation du Cholestérol : Le microbiote convertit le cholestérol provenant de la bile, de l'alimentation et des cellules intestinales éliminées en coprostanol.
4. Production de Gaz : L'hydrogène est fermenté en méthane, acétate et sulfure.
5. Synthèse de Vitamines et de Neurotransmetteurs : Le microbiote synthétise des vitamines essentielles (K, B8, B9) et des neurotransmetteurs.
Fonctions Protectrices Contre les Pathogènes
Le microbiote intestinal défend contre les pathogènes externes et internes. Voici comment :- Compétition pour les Ressources : Les bactéries commensales rivalisent avec les pathogènes pour les nutriments et les sites d'adhésion sur les cellules épithéliales.
- Production de Peptides Antimicrobiens et d'IgA : Le microbiote induit les cellules épithéliales à produire des peptides antimicrobiens et de l'IgA sécrétoire, qui se lient aux antigènes et empêchent l'adhésion des pathogènes.
- Renforcement des Jonctions Serrées : Le microbiote renforce les jonctions des cellules épithéliales, empêchant les pathogènes d'entrer dans la circulation sanguine.
Maturation du Système Immunitaire
Le microbiote intestinal est essentiel pour maintenir l'homéostasie intestinale et développer le **système immunitaire des muqueuses (SIAM)**. Il y a un équilibre délicat entre la tolérance immunitaire et la défense contre les pathogènes. La perturbation de cet équilibre peut mener à des conditions inflammatoires chroniques. Le microbiote aide également à maturer les réponses immunitaires adaptatives, impliquant les lymphocytes Th17 des muqueuses.Axe Intestin-Cerveau
Au-delà des fonctions métaboliques et immunitaires, le microbiote influence l'axe intestin-cerveau par plusieurs voies :
- Voie Nerveuse : Impliquant le nerf vague.
- Voie Hormonale : Impliquant des hormones du tractus digestif, des glandes accessoires, du tissu adipeux ou de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien.
- Voie Immunitaire : Impliquant des cytokines.
Les Molécules Microbiennes Impliquées dans la Communication Intestin-Cerveau
Les molécules microbiennes impliquées dans la communication intestin-cerveau comprennent :
- Produits Microbiens : Produits de fermentation et neurotransmetteurs. Par exemple, la colonisation par Lactobacillus peut réduire les cytokines inflammatoires via la production d'acide lactique, abaissant le pH.
- Composants Microbiens: Éléments tels que les lipopolysaccharides provenant des parois cellulaires bactériennes.
Ces molécules peuvent affecter directement le système nerveux central (SNC) par le biais du système circulatoire.
