Le microbiote intestinal est l'ensemble des micro-organismes qui vivent dans le gros intestin. Parmi elles, les mieux reconnues sont les bactéries, dont il existe plus de 1000 espèces chez une personne en bonne santé. La composition et l'abondance du microbiote sont étroitement liées à la santé, à l'humeur et au fonctionnement du cerveau. Découvrez comment les bactéries intestinales affectent votre corps.

Le microbioteest un groupe de micro-organismes de différentes sortes qui vivent dans l'organisme hôte et à sa surface.Microbiome signifie la même chose que microbiote . Les deux termes sont utilisés de manière interchangeable. Cependant, le terme "microflore" est abandonné, ce qui suggère que les micro-organismes présents dans le corps de l'hôte sont d'origine végétale.

Le microbiote humain comprend non seulement des bactéries, mais aussi des virus, des archées et des organismes eucaryotes. Cependant, la diversité et le rôle des bactéries ont été les mieux étudiés. Les bactéries vivant dans le corps humain ont été identifiées grâce au séquençage des gènes. Ces découvertes ont permis de comprendre la relation entre le microbiome et l'hôte.

Microbiote intestinal - caractéristiques

Le microbiome intestinal est l'un des éléments du microbiome de tout l'organisme, qui est d'une grande importance pour l'homéostasie du corps humain.

Les bactéries intestinales sont celles que l'on trouve dans le gros intestin.Un humain adulte en bonne santé hébergeant généralement plus de 1 000 espèces de bactériesappartenant à relativement peu de types connus de bactéries. Les bactéries anaérobies des types Bacteroidetes et Firmicutes sont prédominantes.

Variabilité du microbiote intestinal

Le microbiote intestinal est variable - il n'est pas le même chez différentes personnes et chez la même personne à différents moments. Les différences entre les individus sont très nettes.

On sait que la diversité globale du microbiote intestinal humain change tout au long de la vie. Il continue d'augmenter de la naissance à environ 12 ans, restant relativement stable tout au long de l'âge adulte, puis diminuant au cours des années suivantes.

Une étude a révélé qu'environ 70 % du microbiote reste inchangé en un an sans traitement antibiotique. Les observations ont montré que certaines espèces sont susceptibles d'être stables sur des décennies, sinon pendant toute la vie d'un individu, comme en témoigne l'identification d'une même espèce bactérienne parmi les membres de la famille mais pas entre les individus.sans rapport.

Ainsi, certaines bactéries restent les mêmes chez les personnes en bonne santé, et certaines changent tout au long de leur vie. Des facteurs externes modifient également le microbiome au fil du temps. Ceux-ci incluent, entre autres :

  • infections,
  • médicaments pris,
  • style de vie
  • et les changements de régime

LifeLines Deep study utilisant le séquençage du génome bactérien sur plus de 1 000 personnes a révélé que l'alimentation était un modulateur majeur de la variabilité du microbiome intestinal.

Raisons de réduire la diversité du microbiote intestinal

Le microbiote intestinal est très riche par rapport aux autres parties du corps. Une grande diversité du microbiote intestinal est une caractéristique des personnes en bonne santé. Les états pathologiques conduisent à son appauvrissement en termes de diversité des espèces.

Une moindre diversité bactérienne a été observée chez les personnes atteintes de :

  • maladie intestinale inflammatoire,
  • rhumatisme psoriasique,
  • diabète de type 1,
  • atopie,
  • coeliaque,
  • obésité,
  • avec le diabète de type 2
  • et la raideur artérielle par rapport aux personnes en bonne santé.

Le lien entre la diversité réduite et la maladie indique que l'écosystème intestinal riche en espèces est plus résistant aux influences environnementales

Principaux types de bactéries intestinales

La diversité est considérée comme un bon indicateur d'un "intestin sain". Les principaux types de bactéries intestinales en termes d'abondance sont :

  • Firmicutes,
  • Bacteroidetes,
  • Actinobactéries,
  • Protéobactéries,
  • Verrucomicrobie
  • et Fusobactéries

La composition du microbiote intestinal change naturellement avec l'âge. Cela dépend principalement du régime alimentaire.

Les enfants de 2-3 ans et les adultes sont dominés par les mêmes bactéries, ce qui est dû au fait que les enfants d'environ 3 ans mangent déjà exactement la même nourriture que les adultes.

Microbiote intestinal - composition à différentes périodes de la vie

Durée de vieBactéries intestinales dominantes
Moment de la naissanceEntérocoque, Staphylocoque
Premier mois de vieBifidobacteriaceae
Sixième mois de vieClostridiacea, Ruminococcaceae, Lachnnospraceae
Première année de vieBactériodes, Clostridium, Ruminococcum
Deuxième - troisième année de vieFirmicutes, Bacteroidetes
Âge adulteFirmicutes, Bacteroidetes

Microbiote intestinal - impact sur le corps

Le microbiote intestinal affectela physiologie du corps sous de nombreux aspects. Classiquement, son rôle s'observe principalement dans la digestion des nutriments indigestes par les enzymes du système digestif. Cependant, ce n'est que la pointe de l'iceberg. Des changements dans la composition du microbiome (dysbiose) se produisent dans de nombreuses maladies.

Cependant, il est souvent difficile de savoir si c'est le microbiote altéré qui cause la maladie ou si la maladie affecte la composition des bactéries intestinales. Quelle est l'importance des bactéries intestinales pour le corps ?

Le microbiote et l'axe intestin-cerveau

Vous pouvez souvent entendre dire que l'intestin est notre deuxième cerveau. C'est absolument justifié. Dans le corps, une signalisation bidirectionnelle a lieu entre le microbiote intestinal, l'intestin et le cerveau. Il se déroule via les voies neuronales qui incluent les systèmes nerveux central et intestinal et le système circulatoire.

La signalisation par le système circulatoire implique :

  • axe hypothalamus - hypophyse - glandes surrénales,
  • régulateurs du système immunitaire,
  • hormones,
  • neurotransmetteurs
  • et les métabolites bactériens tels que les acides gras à chaîne courte.

Des études précliniques ont montré l'influence de la microflore intestinale sur :

  • réflexes nociceptifs (réflexes en réponse à des stimuli endommageant les tissus),
  • apport alimentaire,
  • comportement émotionnel et social,
  • réponse au stress
  • et la neurochimie du cerveau

Dans des études sur des souris, il a été démontré que le microbiote est nécessaire au développement social des souris et est impliqué dans les troubles neurodéveloppementaux, notamment les troubles du spectre autistique.

Il a été démontré que les souris dépourvues de microbiote intestinal ont une réponse au stress exagérée par rapport aux animaux témoins. Ces souris montrent également une activité motrice accrue et un comportement d'anxiété moins sévère par rapport aux souris témoins.

En revanche, l'administration du probiotique L. rhamnosus (JB-1) à des souris a diminué les niveaux de corticostérone sécrétée lors de comportements liés au stress et à l'anxiété.

Ces données soulignent fortement l'importance de l'axe microbiome-intestin-cerveau pour le développement et le fonctionnement neurologique normal.

Pourquoi le microbiome affecte-t-il le cerveau ?

Le microbiome intestinal produit des acides gras à chaîne courte qui affectent l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique en augmentant la production de protéines des jonctions serrées - claudine-5 et occludine.

Les connexions étroites sont des connexions entre deux cellules du corps (dans ce cas, l'épithélium intestinal) qui ferment l'espace entre ces cellules, rendant les cellules très proches les unes des autres

Ces protéines sont disposées en bandes pour former un réseau ramifié. Ils doivent apparaître à la surface des deux cellules adjacentes pour pouvoir se connecter entre eux.

L'existence de connexions étroites fonctionnant correctement entre les cellules épithéliales intestinales, et donc l'intégrité accrue de la barrière hémato-encéphalique, limite la pénétration de métabolites indésirables entre les cellules dans l'espace extracellulaire.

Lorsque l'intégrité des cellules épithéliales est altérée, des substances nocives provenant du liquide intercellulaire pénètrent dans le sang puis dans le cerveau. Ce phénomène affecte négativement les fonctions cérébrales, la cognition et l'humeur.

Influence du microbiome sur le psychisme

La recherche fournit des preuves quele microbiote intestinal peut moduler la réponse au stress et également contribuer à l'anxiété, à la dépression et à la cognition.

De nombreuses études contrôlées par placebo montrent que l'ingestion de bactéries probiotiques provoque des changements significatifs dans l'activité cérébrale telle qu'évaluée par l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, la concentration, le traitement des émotions et des sensations.

Un certain nombre d'expériences ont montré un effet bénéfique de la prise de probiotiques sur l'humeur des personnes souffrant de problèmes psychologiques, d'une tendance à la tristesse et aux mauvaises pensées, à l'anxiété et à la dépression.

De nombreuses personnes dépendantes à l'alcool présentent des changements dans la perméabilité intestinale et le microbiome intestinal. Une perméabilité intestinale accrue chez ces personnes était significativement associée à des scores plus élevés de dépression, d'anxiété et de manque après 3 semaines d'abstinence.

Microbiote intestinal et digestion

Le microbiote intestinal fait partie intégrante de la digestion et de la nutrition de l'hôte et peut produire des nutriments à partir de substrats autrement indigestes par l'hôte.

Les bactéries intestinales décomposent les fibres, certaines protéines, les saccharides et les polyphénols. Les microbes libèrent des acides gras à chaîne courte à partir de fibres digestives non digestibles, qui sont une source d'énergie importante pour la muqueuse intestinale et sont essentielles pour moduler la réponse immunitaire et la formation de tumeurs dans l'intestin.

Microbiote intestinal et immunité

Les interactions entre le microbiote et le système immunitaire de l'hôte sont nombreuses et complexes. Le rôle du système immunitaire est d'apprendre à reconnaître les bactéries commensales ("bonnes") et pathogènes (pathogènes).

À son tour, le microbiote fait partie intégrante de l'éducation du système immunitaire pour qu'il fonctionne correctement.

Le microbiote influence l'homéostasie immunitaire à l'intérieur et à l'extérieur de l'intestin. Participe, entre autres, dans la différenciation des cellules T régulatrices du systèmeimmunitaire. Ces mécanismes sont d'une grande importance pour la pathogenèse et le traitement des maladies inflammatoires.

Rôle des bactéries commensales

Les bactéries commensales et les probiotiques peuvent favoriser l'intégrité des barrières intestinales. Grâce à cela, les bactéries pathogènes et leurs métabolites ont beaucoup moins de chances de pénétrer dans le système circulatoire.

Les bactéries commensales contribuent au renforcement de l'immunité au niveau intestinal principalement en empêchant l'invasion de bactéries pathogènes et en soutenant le développement du système immunitaire de l'hôte.

Les bonnes bactéries intestinales entravent la colonisation des bactéries pathogènes en leur faisant concurrence pour les nutriments et les sites de fixation à la surface de la muqueuse du côlon.

Les bactéries commensales empêchent également l'invasion des bactéries pathogènes en abaissant le pH intestinal grâce à la production de lactate et d'acides gras à chaîne courte (SCFA). Une autre façon consiste à produire des métabolites qui inhibent la croissance ou tuent les bactéries potentiellement pathogènes.

Bien que les mécanismes par lesquels le microbiome interagit avec le système immunitaire ne soient pas étudiés en profondeur, on sait avec certitude qu'un microbiome sain influence positivement l'immunité à la fois en tant que barrière biologique et en façonnant l'immunité acquise.

Microbiote intestinal et obésité

Le microbiote intestinal peut jouer un rôle dans le développement de l'obésité. La plupart des études sur les personnes en surpoids et obèses montrent une dysbiose, caractérisée par une moindre diversité du microbiome. Un exemple peut être la recherche effectuée:

  • Les souris avec un tube digestif inhabité qui sont transplantées avec des microbes fécaux d'humains obèses prennent plus de poids que les souris qui reçoivent des microbes d'humains en bonne santé.
  • Une vaste étude sur des jumeaux au Royaume-Uni a révélé qu'un type de Christensenella était rare chez les personnes en surpoids et que, lorsqu'il était administré à des souris dépourvues de leur propre microbiote, il empêchait la prise de poids. La présence de Christensenella dans le tractus gastro-intestinal, ainsi que d'Akkermansia, a été associée à une plus faible accumulation de graisse dans les organes internes de la cavité abdominale.

La plupart des preuves à l'appui de la thèse sur le rôle du microbiote dans l'obésité proviennent d'études chez la souris. Cependant, on observe également que la prise de poids chez l'homme sur 10 ans est associée à une faible diversité du microbiote, et cette relation est aggravée par une faible consommation de fibres alimentaires.

La dysbiose du microbiote intestinal favorise probablement l'obésité induite par l'alimentation et les complications métaboliques par le biais de divers mécanismes, notamment :

  • dérégulation de l'immunité,
  • modification de la réglementation énergétique,
  • altération de la régulation des hormones intestinales
  • et mécanismes pro-inflammatoires provoqués par les endotoxines lipopolysaccharidiques, traversant la barrière intestinale et pénétrant dans la circulation porte.

L'augmentation de l'oxydation des acides gras et de la dépense énergétique ainsi que la réduction de la synthèse des acides gras réduisent la tendance à l'obésité.

Akkermansia muciniphila, Bacteroides acidifaciens, Lactobacillus gasseri et les acides gras à chaîne courte augmentent l'oxydation des acides gras dans le tissu adipeux.

Les autres mécanismes du microbiome favorisant le contrôle du poids sont :

  • différenciation adipocytaire,
  • augmentant la thermogenèse musculaire,
  • améliorant l'expression des gènes liés à l'oxydation des acides gras,
  • faire taire l'expression des gènes responsables de la synthèse des graisses dans le corps.

La littérature résume qu'un déséquilibre du microbiote intestinal et le manque de certains types de bactéries favorisent une prise de poids plus importante à régime alimentaire identique.

Microbiote intestinal et cancer colorectal

La recherche a montré que le microbiote intestinal peut influencer le risque et la progression du cancer colorectal en modulant des mécanismes tels que l'inflammation et les dommages à l'ADN, et en produisant des métabolites impliqués dans la progression ou la suppression de la tumeur.

Une dysbiose du microbiote intestinal a été observée chez des patients atteints de cancer colorectal, avec une diminution du nombre d'espèces bactériennes commensales (bactéries productrices de butyrate) et un enrichissement en populations bactériennes nocives (pathogènes opportunistes pro-inflammatoires).

Le cancer colorectal se caractérise par une production altérée de métabolites bactériens directement impliqués dans le métabolisme des cellules cancéreuses, notamment les acides gras à chaîne courte et les polyamines. De nouvelles preuves suggèrent que le régime alimentaire a une influence significative sur le risque de développer ce cancer.

La consommation d'aliments riches en fibres et les suppléments alimentaires avec des acides gras polyinsaturés, des polyphénols et des probiotiques connus pour réguler le microbiote intestinal peuvent non seulement être un mécanisme potentiel de réduction du risque de cancer colorectal.

Il peut également améliorer la réponse au traitement du cancer lorsqu'il est utilisé en plus du traitement conventionnel du cancer colorectal.

Microbiote intestinal et maladies intestinales

La dysbiose intestinale et la diminution de la diversité du microbiome sont régulièrement observées chez les personnes atteintes de maladies inflammatoires de l'intestin.L'épuisement du microbiote chez certaines bactéries et la perte de leurs fonctions protectrices peuvent avoir un impact significatif sur l'évolution de la maladie.

De nombreuses fonctions protectrices bactériennes associées aux MII sont dues à leur capacité à fermenter les fibres alimentaires et à produire des acides gras à chaîne courte.

L'inflammation intestinale réduit le nombre d'espèces de bactéries commensales et crée des conditions propices à la croissance de bactéries pathogènes. Ceux-ci, à leur tour, sont capables d'augmenter la multiplication et l'aggravation de l'état des malades.

Les bactéries pathogènes qui jouent potentiellement le plus grand rôle dans les MII sont :

  • Escherichia et Shigella,
  • ainsi que les espèces de Fusobacterium.

De grands changements dans le microbiome sont observés chez les patients, à la fois en termes de nombre d'espèces et de leur proportion les unes par rapport aux autres.

Microbiote intestinal et système circulatoire

Le microbiome peut avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur la santé cardiovasculaire. L'effet bénéfique est lié à la régulation du profil lipidique - augmentation du niveau de "bon" cholestérol HDL et diminution du taux de triglycérides dans le sang. La prise de probiotiques, principalement des lactobacilles, est connue pour aider à réduire le taux de cholestérol.

D'autre part, la dysbiose bactérienne et un excès de bactéries pathogènes entraînent la production de N-oxyde de triméthylamine (TMAO), qui favorise la formation de plaque athérosclérotique dans les vaisseaux sanguins et peut entraîner des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux.

TMAO est produit par le métabolisme de la choline et de la L-carnitine, qui sont des composants typiques d'un régime alimentaire contenant des protéines animales et jouent des fonctions importantes dans l'organisme. On ne sait pas exactement quels composants du microbiome sont responsables de l'augmentation de la production de TMAO et du risque accru de maladie cardiaque.

Certaines sources postulent que cela pourrait être :

  • Cytomégalovirus,
  • Helicobacter,
  • Chlamydia
  • et C. pneumoniae

Des études ont montré que chez les personnes ayant une proportion significativement plus élevée de bactéries Prevotella dans le microbiome, il y avait un problème avec des niveaux élevés de TMAO. Dans le même temps, la concentration de cet oxyde était normale chez les personnes présentant un pourcentage élevé de Bacteroides.

Microbiote intestinal et diabète

La recherche scientifique confirme le rôle du microbiome intestinal dans les maladies métaboliques, dont le diabète de type 2.

Il ressort clairement des études animales que le microbiome est impliqué dans le métabolisme du glucose. Sur la base de 42 études observationnelles sur l'homme, il a été proposé des bactéries dont la présence dans le microbiome favorise la survenue du diabète de type 2.

Ce sont des bactéries des types suivants :

  • Ruminocoque,
  • Fusobactérie
  • et Blautia

Les types de bactéries qui réduisent la probabilité de diabète de type 2 sont :

  • Bifidobacterium,
  • Bacteroides,
  • Faecalibacterium,
  • Akkermansia
  • et Roseburia

Lactobacillus appartient également aux bactéries bénéfiques dans le diabète, mais les résultats de la recherche à leur sujet ne sont pas si clairs.

Le diabète de type 2 est associé à des niveaux élevés de cytokines inflammatoires, de chimiokines et de protéines inflammatoires. Alors que certains microbes intestinaux et leurs métabolites favorisent une inflammation de bas grade, d'autres stimulent les cytokines et les chimiokines anti-inflammatoires.

Les bactéries associées à un risque plus faible de diabète de type 2 peuvent contribuer à une expression accrue de cytokines anti-inflammatoires qui protègent contre la résistance à l'insuline et rétablissent la sensibilité à l'insuline.

Les autres caractéristiques associées au diabète de type 2 sont une inflammation de bas grade et une perméabilité intestinale accrue. Il a été démontré que les bactéries intestinales indiquées réduisent la production de composés pro-inflammatoires et renforcent les connexions étroites entre les cellules épithéliales intestinales. De cette façon, ils réduisent le risque de développer un diabète de type 2.

Le microbiote intestinal est associé au diabète de type 2 par ses effets sur l'homéostasie du glucose et la résistance à l'insuline dans les principaux organes métaboliques, tels que :

  • foie,
  • muscles
  • et gras

Le microbiote et ses produits peuvent moduler les hormones et les enzymes intestinales, réduire la résistance à l'insuline et améliorer la tolérance au glucose.

Les bactéries intestinales considérées comme bénéfiques dans la prévention du diabète de type 2 peuvent, entre autres :

  • augmente la synthèse de glycogène et diminue l'expression des gènes liés à la gluconéogenèse dans le foie,
  • améliorer la translocation du transporteur de glucose 4 (GLUT4) et l'absorption de glucose stimulée par l'insuline,
  • augmente l'expression de GLUT-4 dans les muscles, ce qui peut avoir des effets antidiabétiques,
  • réduire l'expression de la flavine monooxygénase hépatique 3 (Fmo3), une enzyme clé du métabolisme des xénobiotiques, dont la sécrétion réduite prévient le développement de l'hyperglycémie et de l'hyperlipidémie chez les souris insulino-résistantes,
  • réguler l'expression des gènes associés à l'hyperglycémie,
  • augmenter les niveaux d'adiponectine dans les graisses, améliorant ainsi la sensibilité à l'insuline.
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Gastrologie