Le microbiome est un type "d'organe" qui a été oublié par la médecine moderne pendant de nombreuses années. Cependant, depuis plus d'une douzaine d'années, grâce au développement des sciences biomédicales, de nombreuses recherches ont été menées, dont les résultats prouvent que le microbiome est plus qu'un simple groupe de micro-organismes habitant notre corps. Qu'est-ce que le microbiote ? Pourquoi est-ce si important pour notre santé ? Comment en prendre soin ?

Microbiome(microbiote, microflore) est un ensemble de micro-organismes caractéristiques d'un habitat naturel donné. En tant qu'habitat, nous devons comprendre non seulement la mer ou le sol, mais aussi l'organisme des humains et des autres animaux. Ainsi, en plus du microbiome des mers et du sol, on distingue le microbiome intestinal, cutané, génital, auditif et buccal.

La composition du microbiome varie en fonction de l'habitat qu'il occupe. Actuellement, la plupart des recherches portent sur le microbiome le plus nombreux de notre corps, à savoir le tube digestif.

Microbiome, microbiote ou microflore ?

Le terme "microbiome" a été utilisé pour la première fois en 2001 par le lauréat du prix Nobel Joshua Lederberg, qui l'a utilisé pour décrire l'ensemble du génome de tous les microbes habitant le corps humain. Par conséquent, le terme est utilisé plus souvent dans ce sens.

Lorsqu'on parle de la collection de tous les micro-organismes en tant que cellules, le terme "microbiote" doit être utilisé.

Le terme « microflore », en revanche, est un terme ancien moins utilisé et qui remonte à l'époque où la plupart des micro-organismes étaient classés dans le règne végétal (le terme « flore » décrit le totalité des espèces végétales trouvées dans une zone donnée).

Microbiome - en quoi consiste-t-il ?

Le microbiome se compose de bactéries, levures, champignons, protozoaires, virus et archées. N'oubliez pas qu'ils ne doivent pas toujours être "amicaux" avec leur hôte. Le microbiote peut également inclure des micro-organismes potentiellement pathogènes pour l'homme, par exempleEscherichia Coli

En raison de l'abondance de micro-organismes, le microbiome gastro-intestinal mérite une attention particulière, qui se compose principalement de bactéries de 4 sous-groupes :

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Protéobactéries(8%)
  • Actinobactéries(3%)

Chez les personnes en bonne santé, les sections individuelles du tube digestif sont caractérisées par une diversité variable de micro-organismes. L'estomac et le duodénum sont pratiquement stériles,car le pH acide du suc gastrique crée un environnement défavorable pour la plupart des micro-organismes. Dans l'intestin grêle, leur nombre est plus élevé, allant de 10 000 à 100 000 pour 1 gramme de contenu alimentaire.

Ici, les bactéries acidophiles du genreLactobacillusetStreptococcussont prédominantes. Le plus grand nombre de micro-organismes se trouve dans le gros intestin, et c'est même un billion de cellules dans 1 gramme de contenu alimentaire ! La grande majorité sont des micro-organismes intolérants à l'oxygène (anaérobies), tels queBifidobacteriumetClostridium

On estime qu'il y a 10 fois plus de micro-organismes dans le tube digestif que de cellules dans le corps humain (environ 100 billions de cellules pesant environ 2 kg), et le nombre de gènes qu'elles contiennent est de 3,3 millions. À titre de comparaison, le génome humain ne compte que 21 000 gènes.

Les bactéries vivant dans le tube digestif peuvent être divisées en fonction des fonctions qu'elles remplissent dans le corps :

  • les bactéries protéolytiques (ou putréfactives) sont des bactéries potentiellement pathogènes dont la prolifération dans l'intestin peut nuire à l'organisme ; ils comprennent, entre autres bactéries du genreKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • les bactéries protectrices (probiotiques) sont des bactéries qui inhibent la croissance des micro-organismes pathogènes, scellent l'épithélium intestinal et produisent des nutriments pour l'épithélium intestinal ; ils comprennent, entre autres bactéries du genreLactobacillusetBifidobacterium
  • les bactéries immunostimulantes stimulent les cellules du système immunitaire, réduisent la réponse inflammatoire et stimulent la production d'anticorps IgA à travers la muqueuse ; ils comprennent, entre autres bactéries du genreEnterococcusiEscherichia coli . Ce dernier est également potentiellement pathogène dans des conditions défavorables

Microbiome - quelles sont ses fonctions ?

Les microbes intestinaux peuvent métaboliser les substances d'origine alimentaire - glucides, protéines, graisses et celles dérivées directement de l'homme telles que les cellules mortes et le mucus. Le microbiome les utilise pour soutenir les activités de base de la vie.

Par conséquent, les fonctions du microbiote peuvent être comparées à un type de bioréacteur qui produit d'innombrables quantités de substances bioactives au cours du processus de fermentation. La quantité et la nature de ces substances dépendront en grande partie de la façon dont nous mangeons.

En plus de soutenir les processus digestifs, le microbiome intestinal :

  • produit des vitamines B et de la vitamine K
  • augmente l'absorption des minéraux,comme le magnésium et le calcium
  • empêche la colonisation de l'intestin par des bactéries pathogènes
  • stimule la maturation des cellules du système immunitaire et soutient son travail
  • calme les processus inflammatoires
  • influence la maturation et la différenciation des cellules épithéliales intestinales
  • inactive les toxines et les cancérigènes
  • participe au métabolisme du cholestérol et de la bilirubine

Microbiome - qu'est-ce qui l'influence ?

  • gènes

Bien que la composition du microbiome intestinal soit principalement influencée par des facteurs environnementaux, le microbiome est également influencé dans une moindre mesure par le génotype de l'hôte. Un exemple d'une telle relation sont les variants du gène FUT2 codant pour l'enzyme fucosyltransférase 2, responsable, entre autres, pour la formation d'antigènes associés aux groupes sanguins.

Les personnes ayant une variante défavorable du gène FUT2 ne produisent pas certains oligosaccharides, dont l'absence les prédispose à une déficience des bactéries protectrices du genreBifidobacterium . Environ 20 % des Européens ont une variante défavorable de ce gène.

  • âge et méthode de livraison

Avant l'accouchement in utero, notre tube digestif est stérile. Lors d'un accouchement naturel, le tractus gastro-intestinal est peuplé par le microbiote vaginal de la mère. Ensuite, lors de l'allaitement avec du lait, des substances prébiotiques (oligosaccharides humains) sont transmises au bébé, qui stimulent la croissance de bactéries bénéfiques telles queBifidobacterium .

Les bébés nourris artificiellement peuvent avoir moins de ces bactéries. Il a été démontré que l'accouchement et le mode d'alimentation peuvent être cruciaux dans le bon développement du microbiome et le développement, par exemple, des allergies. Des différences significatives dans la composition du microbiome ont été observées chez les nourrissons nés naturellement par rapport à ceux nés par césarienne.

Après l'arrêt de l'allaitement et l'introduction des aliments solides, la composition du microbiome intestinal ressemble progressivement à celle d'un adulte. Vers l'âge de 15 ans environ, il devient relativement stable (si la personne est en bonne santé et mène une bonne hygiène de vie).

La prochaine étape de la vie humaine, dans laquelle un changement dans la composition du microbiome intestinal est observé, est la période après environ 65 ans. Chez les personnes âgées, on observe une diminution du nombre de bactéries protectrices du genreBifidobacteriumet une augmentation du nombre de bactéries potentiellement pathogènes, telles queClostridium.

Le déclinBifidobacterium , qui réduit l'inflammation de la muqueuse intestinale, peut être l'un des facteurs qui exacerbent les processus pathologiques liés à l'âge. Pourquoi cela arrive-t-il? Ceci est en grande partie une conséquence du fait que notre corps devient moins efficace avec l'âge,c'est-à-dire que l'état de la dentition se détériore, la quantité de salive sécrétée et l'efficacité des organes, par exemple le pancréas, diminuent.

  • Régime

L'alimentation est l'un des facteurs les plus influents dans la composition du microbiome intestinal. Si nous fournissons à notre microbiome la bonne quantité de glucides complexes, les micro-organismes produiront des substances telles que les acides gras à chaîne courte (SCFA), par exemple le butyrate ou l'acide lactique, qui ont un effet bénéfique sur le corps, y compris en supprimant les réponses inflammatoires.

On estime que 10 à 20 % des glucides consommés sont résistants à la digestion par les enzymes intestinales humaines. Ce sont des glucides non digestibles, comme l'amidon résistant et les polysaccharides non amylacés (comme les pectines et la cellulose), qui sont des « nutriments » idéaux pour le microbiome.

Cependant, si notre alimentation contient un excès d'aliments transformés, de sucres simples, de graisses saturées et de protéines animales, les micro-organismes commenceront à produire des substances nocives telles que les amines biogènes (par exemple la tyramine), le scatole, l'indole ou l'ammoniac. Ces substances peuvent endommager les cellules épithéliales intestinales, induire une inflammation et entraîner des perturbations de la perméabilité de la barrière intestinale.

Une étude a été menée dans laquelle la composition du microbiome intestinal d'enfants vivant en Italie et mangeant selon le modèle de régime occidental (riche en protéines animales, graisses et sucres simples) a été comparée au régime alimentaire d'enfants vivant en Italie. Burkina Faso rural (riche en glucides complexes et pauvre en protéines animales). Ils ont montré que la composition du microbiome dans les deux groupes différait considérablement.

Le groupe de bactéries caractéristiques des personnes obèses ( Firmicutes ) dominait chez les enfants d'Italie, il y avait une prolifération de bactéries putréfactives et une teneur réduite en butyrate et autres SCFA était trouvé dans les matières fécales. Cela n'a pas été trouvé chez les enfants du Burkina Faso. Cela montre comment de mauvaises habitudes alimentaires affectent la perturbation du microbiome intestinal.

Les régimes pauvres en glucides complexes (par exemple, les fibres solubles) réduisent la diversité du microbiome intestinal, en particulier les bactéries protectrices du genreBifidobacterium . Un exemple d'un tel régime est le régime FODMAP et un régime sans gluten mal équilibré.

Le régime méditerranéen est le plus favorable dans la recherche, car en plus d'une grande quantité de fibres alimentaires, il contient des polyphénols. Comme le montrent des études récentes, 90 à 95 % des polyphénols s'accumulent dans le gros intestin, où ils subissent divers changements biochimiques par le microbiome intestinal.

  • Stress psychologique

Dans des études sur des souris et des humains, il a été démontré que le stress psychologique provoqueréduisant le nombre de bactéries protectrices des genresLactobacillusetBifidobacterium . De plus, le stress stimule la prolifération de bactéries potentiellement pathogènes telles queEscherichia Coli . Cela est probablement dû à la sécrétion de l'hormone du stress, le cortisol.

Il a également été démontré que les polyphénols, comme le resvératrol dans le raisin ou les catéchines dans le thé, ont un effet positif sur la composition du microbiote intestinal, agissant comme des prébiotiques.

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Microbiome et maladies de civilisation

Le microbiome est souvent comparé à un "organe" oublié par la médecine moderne. La recherche montre clairement que le microbiome, comme tout autre organe, est capable de recevoir et de répondre aux informations de l'environnement - telles que les changements de pH, la présence de nutriments, de cellules immunitaires et d'hormones. Ce système est appelé quorum sensing et permet un dialogue moléculaire entre le microbiome et les cellules et organes humains.

En raison de l'influence à plusieurs niveaux du microbiome sur notre corps, il n'est pas surprenant que les perturbations qualitatives et quantitatives du microbiome, appelées dysbiose intestinale, puissent contribuer à l'émergence de nombreuses maladies de civilisation, telles que comme :

  • obésité
  • diabète
  • maladies auto-immunes
  • allergies
  • trouble dépressif
  • autisme
  • La maladie d'Alzheimer

Une percée dans la recherche sur la relation entre le microbiome et la santé humaine a été le projet "Human Microbiome Project" lancé en 2007 par l'American National Institute of He alth. Il utilise les méthodes les plus modernes de biologie moléculaire, qui ont permis de déterminer les différences de composition du microbiome humain en fonction de la latitude, du génotype, de l'âge et du régime alimentaire.

Microbiome et obésité

Les premières études indiquant la relation entre le microbiome intestinal et l'obésité ont été menées chez la souris. Il a été remarqué que les souris obèses ont - par rapport aux souris maigres - des proportions perturbées entre les bactéries du groupeFirmicutes(trop) etBacteroides(trop peu ).

On pense actuellement que le microbiote intestinal peut influencer le développement de l'obésité par au moins trois mécanismes :

  • en produisant des calories supplémentaires (4-10% de l'énergie obtenue à partir des aliments est générée par le microbiome, c'est environ 80-200 kcal/jour)
  • induisant une inflammationfaible intensité (dite endotoxicémie métabolique, qui peut entraîner une résistance à l'insuline)
  • régulation du centre de la faim et de la satiété (le microbiome influence, entre autres, la sécrétion du glucagon-like peptide-1 et du peptide YY, et le temps du transit intestinal)

Le microbiome et le système nerveux

Des études expérimentales chez la souris ont montré que le microbiote intestinal influence le développement du système nerveux, la réponse au stress et le comportement. De plus en plus d'études indiquent également une relation directe entre le microbiote intestinal et les troubles dépressifs.

Dans ce contexte, le soi-disant L'axe intestin-cerveau et le nerf vague, qui sont responsables de la transmission des signaux de l'intestin au cerveau.

D'autres mécanismes par lesquels les micro-organismes peuvent influencer notre comportement sont leur participation au métabolisme du tryptophane (c'est un précurseur de la synthèse de "l'hormone du bonheur" - la sérotonine) ou directement par la synthèse de neurotransmetteurs, par exemple les bactéries de de type EscherichiaetEnterococcuspeuvent produire de la sérotonine, et de typeLactobacillusGABA (neurotransmetteur responsable de la relaxation et relaxant).

De plus, la recherche indique la participation du microbiome intestinal dans le développement de troubles tels que :

  • autisme
  • schizophrénie
  • TDAH
  • trouble bipolaire
Bon à savoir

SIBO, ou prolifération bactérienne de l'intestin grêle, est un type de dysbiose intestinale, avec une croissance excessive de bactéries dans l'intestin grêle, caractéristiques du gros intestin.

SIBO est la cause de troubles digestifs et d'absorption. Il coexiste avec de nombreuses maladies, telles que :

  • syndrome du côlon irritable (84%)
  • coeliaque (66%)
  • Reflux gastro-oesophagien (50%)
  • hypothyroïdie (54%)
  • pancréatite (35%)

La raison du SIBO peut être :

  • troubles de la motricité intestinale
  • antiacides
  • maladies de l'estomac
  • carences en enzymes digestives
  • vieillesse
  • antibiothérapie

Le microbiome - comment en prendre soin ?

  • manger des légumes et des fruits riches en polyphénols (myrtilles, myrtilles, framboises) et en substances prébiotiques qui sont un "milieu" pour les micro-organismes intestinaux (légumineuses, agrumes, topinambour, poireau, oignons, asperges, bananes)
  • manger des glucides complexes tels que le riz brun, le son d'avoine et le son d'avoine, qui contiennent des fibres solubles qui stimulent la production de butyrate
  • manger des graisses de bonne qualité, par exemple de l'huile d'olive
  • boire vertthé, car il contient des polyphénols comme les catéchines
  • augmenter la consommation de légumes marinés, par exemple le chou, les concombres, les betteraves et les produits laitiers, par exemple le yaourt, le kéfir, car ils sont une source de micro-organismes probiotiques
  • évitez les grandes quantités d'alcool, et si vous en consommez déjà, choisissez du vin rouge qui contient des polyphénols comme le resvératrol
  • éliminez la malbouffe, les boissons sucrées, les biscuits et les barres de votre alimentation car ils sont une source de sucres simples et de gras trans
  • évitez le stress psychologique, et si cela est impossible, utilisez des techniques de relaxation
  • dormir suffisamment
  • faire de l'exercice régulièrement
A propos de l'auteurKarolina Karabin, MD, PhD, biologiste moléculaire, diagnosticienne de laboratoire, Cambridge Diagnostics PolskaBiologiste de profession, spécialisé en microbiologie et diagnosticien de laboratoire avec plus de 10 ans d'expérience en laboratoire. Diplômé du Collège de médecine moléculaire et membre de la Société polonaise de génétique humaine, responsable des bourses de recherche au Laboratoire de diagnostic moléculaire du Département d'hématologie, d'oncologie et des maladies internes de l'Université de médecine de Varsovie. Elle a défendu le titre de docteur en sciences médicales dans le domaine de la biologie médicale à la 1ère Faculté de médecine de l'Université de médecine de Varsovie. Auteur de nombreux ouvrages scientifiques et de vulgarisation scientifique dans le domaine du diagnostic de laboratoire, de la biologie moléculaire et de la nutrition. Au quotidien, en tant que spécialiste dans le domaine du diagnostic de laboratoire, il dirige le département de contenu de Cambridge Diagnostics Polska et coopère avec une équipe de nutritionnistes à la CD Dietary Clinic. Il partage ses connaissances pratiques sur le diagnostic et la thérapie diététique des maladies avec des spécialistes lors de conférences, de sessions de formation, de magazines et de sites Web. Elle s'intéresse particulièrement à l'influence du mode de vie moderne sur les processus moléculaires du corps.

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Gastrologie