Microbiote

Le microbiote est l'ensemble des micro-organismes (bactéries, levures, champignons, virus) dans une environnement spécifique (appelé microbiome). Par exemple, le microbiote intestinal, anciennement appelé flore intestinale, constitue l'ensemble des microorganismes (environ 100 000 milliards) vivant dans l'intestin. Au même titre que le microbiote intestinal (et plus généralement du microbiote de l'organisme humain), il existe également un microbiote du sol et de l’océan.

C'est sur les villosités intestinales (ici vues en coupe) que se développe une partie du microbiote du tube digestif, permettant la bonne finalisation du processus de digestion

Escherichia coli, l'une des espèces bactérienne néanmoins sous dominante du microbiote intestinal

Candida albicans est l'un des nombreux champignons qui peut naturellement se développer dans l'intestin, contribuant à la digestion, mais pathogène s'il se surdéveloppe ou colonise d'autres organes

L'allaitement contribue à assurer un microbiote intestinal équilibré à l'enfant

Toute croissance anormale de cet organisme (Clostridium difficile) est nuisible, voire fatale pour l'hôte

Il s'agit de la population de micro-organismes vivant en accord avec son hôte^[1] Le génome du microbiote se dénomme Métagénome. Un animal ou un végétal dont le microbiote est connu est dit gnotobiotique ( gnotos, « connu », biota, « biote »). La science qui les étudie est la gnobiologie^[2].

Les techniques des biologie moderne utilise l'approche métagénomique pour étudier les micro-organisme composant le microbiote dans un environnement donné.

Le microbiote intestinal

Aspects quantitatifs

L'intestin d'un humain adulte abrite environ 1 kg de bactéries actives sur une surface développée d'environ 400 m² (villosités et micro-villosités) ^[3]. Ce microbiote est constitué d'un nombre de micro-organismes de 10 à 100 fois plus élevé que le nombre de cellules de tout le corps^[3]. 90 % de la population totale d'un intestin est constituée d'environ 1000 espèces de bactéries mais plusieurs milliers d’espèces bactériennes différentes coexistent dans un tube digestif normal^[3]. La flore bactérienne est renouvelée en permanence, compensant une perte d'environ 100 milliards de bactéries par gramme de selles^[3].

Composition

Le microbiote intestinal humain ^[4] est à ce jour constitué de plus de 500 espèces différentes connues. Si chacun possède son propre microbiote, les chercheurs de l'INRA ont mis en évidence l'existence d'un petit nombre d'espèces partagé par tous qui constituerai le noyau phylogénétique du microbiote intestinal humain^[5].

Chez l'adulte, le microbiote apparaît très stable au cours du temps (pour un individu donné et sur une période de 2 mois à 2 ans)^[6].

La diversité d’espèces du microbiote intestinal dominant est spécifique à chaque individu et le nombre d’espèces communes à plusieurs individus est très restreint (ou nul).

Trois groupes (ou phylas) dominent le microbiote humain ; les bacteroidetes, les firmicutes et les actinobacteria, mais il ne semble pas possible de définir un microbiote intestinal de l’espèce humaine par le profil d’espèces dominantes. En Europe, le microbiote diffère selon les régions chez les enfants, mais est plus uniforme chez les adultes et après 70 ans, de nouvelles espèces apparaissent dans le microbiote, peut être en raison d'une diminution de l'immunité face aux infections^[3].

En 2008, le séquençage du génome du microbiote a été entamé via le Projet « Métagénome »^[7], suivi en France par l'INRA ^[3].

Fonctions

Certains auteurs suggèrent de considérer le microbiote en tant qu’entité ou qu’organe métabolique associé à l’organisme de leur porteur ; un organe composé d’un nombre d’organismes pouvant atteindre 10¹³ individus, dominés par des bactéries anaérobies, et pouvant inclure 500 à environ 1000 espèces dont le génome collectif est estimé contenir 100 fois plus de gènes que le génome humain.

Cet organe symbiote joue un rôle différent chez le bébé et l'adulte (il faut après la naissance deux mois environ pour que le microbiote soit mature). Il a 4 « fonctions » reconnues :

1. Fonction physiologique : l'épaisseur et le renouvellement de la muqueuse de l'intestin, la taille des villosités et de la bordure en brosse, l'angiogénèse (développement du réseau sanguin) sont co-régulées par le microbiote ;
2. Fonction immunitaire : sans microbiote le système immunitaire est moins actif (on dit qu'il n'est pas éduqué), mais le microbiote active aussi certaines maladies inflammatoires et allergiques ;
3. Fonction de protection (par la diversité biologique des bactéries) ; contre la pullulation d'une seule espèces bactérienne, ou contre la colonisation du tube digestif par d'autres microorganismes qui seraient pathogènes
4. Fonction digestive : Des matériaux alimentaires non-digestibles (ex : fibres de polysaccharides végétaux) sont dégradés par les microbiote, via la fermentation, et on observe des bioconversions de substances en micro-nutriments assimilables bénéfiques pour la santé^[8].

Acquisition du microbiote

L'enfant naît sans microbiote. Il l'obtient par contamination lors de l'accouchement, puis de son environnement. Au plan quantitatif, le nouveau-né se constitue rapidement un microbiote aussi complexe que celui des adultes^[3]. Dans certaines sociétés, le père crache traditionnellement dans la bouche de l'enfant nouveau-né, gestion qui pourrait contribuer à la construction du microbiote de l'enfant, qui obtient aussi de nombreux microbes du contact avec sa mère.

Histoire du concept

Après une période hygiéniste ayant mis en avant les aspects dangereux de certains microbes, des approches plus holistiques, notamment développées par l'écologie scientifique ont attiré l'attention des chercheurs sur les symbioses et l'importance de la microflore du tube digestif.

Le microbiote a également une grande importance pour l'écosystème normal de la peau, du vagin, comme pour celui du tube digestif. Il reste pourtant très peu étudié et donc mal connu, et ne fait pas l'objet de savoirs partagés de la population occidentale.

Chez l'animal

Les ruminants hébergent une quantité très importante d'espèces symbiotes. La capacité à digérer la cellulose, par exemple chez les ruminants est due à ces hôtes.

Hygiène

Avec l'usage dans l'alimentation de « probiotiques » et ou « prébiotiques », l'idée est de favoriser de bons microbes dans le tube digestif. Si l'hygiène est une nécessité, ne pas respecter ses « bons » hôtes est un danger qui permet l'expression de bien des risques.

Déséquilibres, maladies liées

• Pour la maladie de Crohn, le microbiote intestinal des patients atteints montre une modification du rapport Firmicutes/Bacteroidetes, avec un rapport qui s’échelonne de 1/1 à 3/1 au lieu de 10/1 chez le sujet sain. On constate un déficit marqué du groupe Firmicutes, à la fois en nombre d’espèces et en proportion^[9].
• Pour le syndrome métabolique une modification de la composition apparait^{[Laquelle ?][10]}.
• Pour le syndrome du côlon irritable une diminution des symptômes est constatée lors de l'administration de probiotiques ou d'un placebo^[11]. Une altération de la microflore est retrouvée chez les patients. Leur biofilm est moins diversifié que celui des sujets sains avec une prédominance de clotridies et d'eubactéries^[12].
• Un individu obèse aurait un déséquilibre de son microbiote avec un ratio Firmicutes/Bacteroidetes de l’ordre de 100/1 (associé à un fort déficit en Bacteroidetes). La perte de poids semble liée à l’augmentation de la proportion de Bacteroidetes avec un changement du ratio qui évolue vers 10/1^[9].
• La durée d'une diarrhée infectieuse aiguë^[13] ou d'une diarrhée persistante chez l'enfant^[14] est diminuée par absorption de probiotiques.
• Pathologies intestinales d'origine infectieuse ou inflammatoire: gastro-entérite, ulcère gastro-duodénal^{[15] [16] [17]} sont étroitement liées à un déséquilibre du microbiote.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

• (fr) Tap J. Impact du régime alimentaire sur le microbiote intestinal humain. These de Doctorat de l’Université Pierre et Marie Curie. 2009
• (fr) Le microbiote
• (fr) GLOSSAIRE – AISA
• (fr) Innocuité, Qualité et Efficacité des Probiotiques

Notes et références

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