L`intestin, une vraie merveille
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L’intestin, une vraie merveille Un rôle central pour la santé et la vitalité Sommaire Avant-propos4 Introduction6 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé 2 7 Un rôle central pour la santé, la vitalité et le bien-être Morphologie et fonction de l’intestin grêle Morphologie et fonction du gros intestin Le système immunitaire associé à l’intestin L’intuition viscérale: le système nerveux entérique 7 8 10 12 14 La flore intestinale (bactéries intestinales) 16 Des sous-locataires microbiens – indispensables pour la santé et le bien-être Une santé optimale grâce à une symbiose parfaite Une couche protectrice formée de souches bactériennes qui se complètent mutuellement Origine et développement de la flore intestinale Colonisation naturelle de l’intestin d’un nouveau-né au cours des dix premiers jours de vie Une tolérance immunologique qui soutient le développement de la flore intestinale Modifications de la flore intestinale au cours de la vie 16 17 19 20 21 22 23 Tâches et fonctions de la flore intestinale 24 La flore intestinale soutient les fonctions digestives Interactions entre la flore intestinale et le système immunitaire Facteurs influençant la flore intestinale Conséquences d’une perturbation de la flore intestinale 24 25 26 28 Maladies associées à la flore intestinale 29 Probiotiques, prébiotiques 30 Définitions Prébiotiques Probiotiques Les probiotiques – un soutien efficace pour les bactéries intestinales affaiblies Effets potentiels des probiotiques 30 30 30 31 33 Un intestin sain pour un corps sain 34 Conseils pour un système digestif en bonne santé 34 Bibliographie36 3 Avant-propos Chère lectrice, cher lecteur, Pendant longtemps, on n’a guère accordé d’importance aux bactéries intestinales. Au cours des dernières décennies, cette opinion a radicalement changé. Le fait que les bactéries jouent un rôle essentiel pour une bonne fonction intestinale est désormais reconnu. Le tube digestif de l’être humain contient dix fois plus de bactéries que l’ensemble de l’organisme ne compte de cellules. Une communauté de vie profitable aux deux parties s’établit entre les bactéries intestinales et leur hôte. En conditions normales, la composition de la flore intestinale est régulée par divers mécanismes. La prolifération de germes pathogènes est contrôlée par des protéines antibactériennes produites par des bactéries intestinales utiles, ainsi que par les défensines des cellules de Paneth de l’intestin. Des échanges d’informations incessants ont lieu entre les bactéries intestinales, l’épithélium intestinal et le système immunitaire intestinal. Le système immunitaire intestinal (inné et acquis) est constamment tenu informé de la composition de la flore intestinale. Des récepteurs spécifiques permettent au système immunitaire de faire la distinction entre germes pathogènes et non pathogènes. La réponse immunitaire est coordonnée par la synthèse de différents médiateurs pro- et anti-inflammatoires. Dans un intestin en bonne santé, un équilibre s’installe entre les bactéries et le système immunitaire. Différentes substances nutritives, des médicaments et le stress psychique peuvent modifier cet équilibre et favoriser l’apparition de maladies dans le tractus gastro-intestinal. Il existe une relation étroite entre les maladies intestinales inflammatoires, l’intestin irritable et différentes maladies diarrhéiques. Différentes approches sont utilisées pour préserver un milieu intestinal en bonne santé. On attribue notamment des effets utiles aux pré- et aux probiotiques. Les prébiotiques stimulent la croissance des germes utiles à l’intestin et exercent des effets anti-inflammatoires par l’intermédiaire de leurs produits de fermentation. Les probiotiques sont capables d’inhiber la crois- 4 sance des germes responsables de maladies et de renforcer la barrière muqueuse de l’intestin. La fixation des bactéries nocives à la muqueuse intestinale est ainsi réduite, ce qui empêche la translocation vers le système immunitaire intestinal. Les probiotiques sont à même de réduire une réponse pro-inflammatoire et de stimuler une réponse anti-inflammatoire. Le progrès des connaissances scientifiques permet aujourd’hui de recourir à des germes pré- et probiotiques pour empêcher la survenue de maladies gastro-intestinales et traiter les maladies inflammatoires chroniques intestinales, les affections diarrhéiques, l’intestin irritable et la constipation. Dans le cas des probiotiques toutefois, il apparaît que tous les germes n’ont pas le même effet, l’effet probiotique étant très spécifique de la bactérie et de la maladie qu’il est censé prévenir. Bien que les effets décrits soient très prometteurs, d’autres études cliniques sont nécessaires pour démontrer quels sont les pré-, pro- et symbiotiques ayant les effets les plus bénéfiques pour la santé. Par ailleurs, le dosage et l’effet des différents probiotiques utilisés seuls ou en combinaisons doivent être étudiés de manière plus approfondie. L’augmentation rapide du nombre de publications scientifiques suggère que les pré- et les probiotiques joueront un rôle important à l’avenir. Professeur Rémy Meier Directeur du service de gastroentérologie, hépatologie et nutrition Clinique universitaire médicale, hôpital cantonal de Liestal 5 Introduction Il faut bien le reconnaître, parmi tous les organes humains, l’intestin – ce long boyau muqueux au contenu peu appétissant – est l’un des moins impressionnants du point de vue esthétique. Pendant longtemps, il a été considéré comme un simple organe digestif, certes indispensable pour l’apport de nutriments et le recyclage des résidus. Ce n’est qu’au cours de la dernière décennie que des avancées scientifiques ont montré qu’il exerçait encore bien d’autres fonctions essentielles dans l’organisme et qu’il influençait de manière déterminante l’état de santé et le bien-être. Anatomiquement et physiologiquement, l’intestin impressionne par sa structure et ses performances. Il n’est pas qu’une merveille d’efficacité, le centre des défenses immunitaires et le siège du «cerveau émotionnel abdominal». Il constitue aussi un véritable monde en soi: en sous-locataires affairés, des milliers de milliards de bactéries intestinales utiles apportent leur soutien à toutes les fonctions de cet organe de la digestion. L’importance de cette flore intestinale, que d’aucuns ont appelée l’«organe oublié» , a longtemps été sous-estimée. Ce n’est que lorsqu’il a été établi que cette flore pouvait considérablement influencer l’état de santé de l’organisme qu’elle a suscité une attention croissante de la part des chercheurs et des médecins. 1 6 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé Tant par son anatomie que par ses capacités fonctionnelles, l’intestin humain est bien plus qu’une simple tuyauterie: c’est un organe de structure très complexe qui réunit un nombre étonnant de fonctions. Avec près de 400 m , il constitue une immense surface de contact entre l’organisme et l’environnement. L’intestin joue un rôle déterminant non seulement pour la digestion et la résorption de nutriments, mais aussi pour les défenses immunitaires et le bien-être émotionnel. 2 Un rôle central pour la santé, la vitalité et le bien-être Prise consciente d’aliments et de substances de ballast non digestibles ainsi que de médi­ caments Prise inconsciente de substances complémentaires, de germes in­désirables et de toxines Digestion et résorption des aliments, réabsorption d’eau, résorption de médicaments Régulation et stimulation des défenses immunitaires Interaction entre le cerveau céphalique et le cerveau abdominal Excrétion de substances de ballast non digestibles et de substances complémentaires, de germes indésirables et de toxines 7 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé Morphologie et fonction de l’intestin grêle Avant de parvenir dans l’intestin, la nourriture doit être préparée et homogénéisée dans l’estomac. Le bol alimentaire passe ensuite dans l’intestin grêle. L’intestin grêle, d’une longueur de 4 à 5 m se compose anatomiquement de trois segments: le duodénum (où se déversent les sécrétions provenant du pancréas et de la vésicule biliaire), le jéjunum et l’iléon, auquel fait suite le gros intestin. L’une de ses tâches est de poursuivre le travail de digestion commencé dans l’estomac grâce aux sucs digestifs sécrétés par le pancréas et la vésicule biliaire; c’est dans l’intestin grêle qu’a lieu l’absorption, à travers la muqueuse intestinale, des nutriments indispensables – glucides, protéines et graisses, ainsi que vitamines, oligo-éléments et électrolytes – résultant de la digestion. C’est par la circulation sanguine que les nutriments absorbés parviennent dans l’organisme. La paroi de ce tuyau qu’est l’intestin grêle, dont l’intérieur est tapissé d’une muqueuse, se compose de deux couches de muscles lisses, l’une circulaire et l’autre longitudinale, qui, par leurs contractions péristaltiques (ressemblant à des vagues), sont à l’origine des mouvements de l’intestin grêle. Ces mouvements font que le bol alimentaire est constamment brassé et progresse lentement vers le gros intestin. Afin de garantir une absorption optimale des nutriments, la muqueuse de la lumière de l’intestin grêle présente une structure particulière: elle présente des plis circulaires, appelées valvules de Kerckring (ou valvules conniventes), sur lesquels sont situés des millions de replis de muqueuse en forme de doigt, d’environ 1 mm de haut, les villosités intestinales, dont la couche épithéliale forme elle-même des prolongements microscopiques, les microvillosités. Dans un intestin en bonne santé, les cellules de l’épithélium intestinal sont reliées entre elles par ce qu’on appelle des jonctions serrées («tight junctions») si étroitement qu’elles empêchent tout échange non contrôlé de substances ou de micro-organismes entre la lumière intestinale et l’intérieur du corps. La muqueuse intestinale possède de ce fait une importante fonction de barrière. L’épithélium intestinal joue également un rôle dans les défenses immunitaires (voir ci-dessous). Des cryptes profondes sont situées entre les villosités. Cette structure permet de multiplier par près de 600 fois la surface de la lumière de l’intestin grêle, la surface destinée à l’absorption atteignant ainsi de 300 à 400 m . A côté des entérocytes formant l’épithélium, la muqueuse de l’intestin grêle contient d’innombrables cellules 2, 3 4, 5 2 8 Intestin grêle Villosités intestinales (> 4 millions) Intestin grêle avec valvules de Kerckring Intestin grêle (section) A Flore intestinale (>100 milliards de bactéries) Muqueuses B (des milliards de cellules épithéliales, …) C Muscles et voies nerveuses D Péritoine 9 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé endocrines ou immunocompétentes, ainsi que de nombreuses cellules caliciformes produisant du mucus; le nombre de ces dernières augmente considérablement dans le gros intestin. 2 Long de 1 à 1,5 m, le gros intestin constitue la dernière partie du système digestif. Il est composé de trois segments, le cæcum (comprenant l’appendice), le côlon et le rectum. Ses fonctions comprennent le raffermissement du contenu intestinal par la réabsorption d’eau et d’électrolytes ainsi que le transport, le stockage puis l’élimination des résidus non digestibles. Contrairement à celle de l’intestin grêle, la muqueuse du gros intestin est dépourvue de villosités, mais elle présente des cryptes particulièrement profondes dont l’épithélium comporte d’innombrables cellules caliciformes produisant du mucus. Une caractéristique anatomique particulière du gros intestin est ce qu’on appelle les haustrations coliques. Ces bosselures hémisphériques correspondent à des constrictions péristaltiques mobiles dues aux contractions de la couche musculaire circulaire et dont la forme se modifie constamment avec l’activité péristaltique. Le contenu du gros intestin est retenu un certain temps dans ces haustrations afin de permettre une réabsorption suffisante d’eau, d’électrolytes et de certaines molécules de nutriments avant que le transport se poursuive. En fin de compte, seules des quantités minimes de liquide sont éliminées avec les selles qui sont constituées de résidus alimentaires non digestibles, de cellules mortes et de bactéries (qui peuvent représenter jusqu’à 20% du poids des selles). 10 Gros intestin Crypte colique Gros intestin avec haustrations (bosselures) Gros intestin (section) A Flore intestinale (>100 milliards de bactéries) Muqueuses B (des milliards de cellules épithéliales, …) C Muscles et voies nerveuses D Péritoine 11 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé Le système immunitaire associé à l’intestin Etant donné que l’ensemble du tube digestif, en tant que porte d’entrée des aliments, est confronté en permanence à des germes étrangers, disposer d’un système de défense immunitaire local et fonctionnel est une nécessité vitale pour l’organisme. Ce qu’on appelle le système immunitaire associé à l’intestin (Gut-associated Lymphoid Tissue, GALT) est présent sur toute la longueur du tractus digestif, la paroi de l’intestin grêle contenant davantage de vaisseaux lymphatiques et de cellules de défense que celle du gros intestin. Ce système immunitaire local est particulièrement bien équipé pour accommplir les tâches dont il est responsable: il comprend globalement plus de 70% des cellules de défense du corps humain. Celles-ci incluent entre autres de nombreuses colonies de lymphocytes, des structures appelées plaques de Peyer, ainsi que les cellules M (= microfold cells) essentiellement disséminées dans l’épithélium de l’intestin grêle. 7 L’une de ses tâches est d’éliminer les intrus indésirables tels que les agents responsables de maladies ou les germes étrangers, tout en sachant reconnaître et tolérer les composants alimentaires et les bactéries utiles de la flore intestinale, ce qui permet d’empêcher les réactions excessives du système immunitaire. Une performance considérable si l’on songe aux énormes quantités de nourriture et de liquide que l’intestin est amené à analyser et, le cas échéant, à traiter au cours de toute une vie. 8 Le système immunitaire associé à l’intestin constitue une protection extrêmement efficace contre les infections de la muqueuse intestinale. Il est relié par l’intermédiaire des voies lymphatiques et sanguines avec les autres muqueuses de l’organisme telles que celles, par exemple, des voies respiratoires ou du tractus urogénital. Ce système de communication permet de garantir que des anticorps identiques dirigés contre un agent pathogène potentiel puissent être produits partout et simultanément. 12 Intestin grêle Gros intestin 3 1 Voies lymphatiques Vaisseaux sanguins Voies nerveuses 2 4 5 2 1 Les composants des défenses immunitaires intestinales 1 Macrophages 2 Lymphocytes 3 Cellules M 4 Plaques de Peyer 5 Plasmocytes 13 L’intestin – un organe multifonctions parfaitement organisé L’intuition viscérale: le système nerveux entérique L’intestin dispose encore d’un autre système important de communications, à savoir le système nerveux entérique (SNE). Ce réseau complexe localisé dans la paroi intestinale, qui comprend plus de 100 millions de cellules nerveuses, entoure tout le tractus gastro-intestinal. Il possède par conséquent bien plus de neurones que l’ensemble de la moelle épinière, et semble ainsi vouloir concurrencer le cerveau. D’un point de vue anatomique, le SNE présente une structure fonctionnelle ressemblant beaucoup à celle du cerveau. Il dispose également des mêmes types de cellules, possédant les mêmes neurotransmetteurs et des récepteurs identiques à ceux trouvés dans la boîte crânienne, mais il fonctionne indépendamment de toute influence du système nerveux central. C’est la raison pour laquelle il est souvent aussi appelé «little brain» (petit cerveau) ou «cerveau abdominal». L’une des principales fonctions du SNE est la coordination des contractions musculaires péristaltiques (motilité intestinale) qui, par des réflexes, propulsent comme par des vagues le contenu de l’intestin à travers le tube digestif et qui sont si importantes pour la digestion. En outre, il agit sur la circulation sanguine gastro-intestinale, analyse les aliments ingérés et coordonne ce que l’organisme absorbe et ce qu’il rejette. Il régule également les fonctions sécrétoires des cellules de l’épithélium intestinal ainsi que l’excrétion de neurotransmetteurs à effet inhibiteur ou stimulant, et parmi eux des substances telles que la sérotonine et la dopamine, qui toutes deux ont une influence sur le psychisme. Différents médiateurs interviennent dans la communication intensive entre le cerveau abdominal et le cerveau intracrânien. Plus de 90% des signaux sont transmis de l’abdomen vers la centrale située dans la tête par les voies nerveuses afin que la tête soit constamment informée de ce qui se passe dans le tube digestif. L’échange d’informations fonctionne cependant aussi dans l’autre sens. Ainsi, en cas de stress, de trac ou de douleurs, les processus digestifs s’accélèrent souvent au point qu’il en résulte une diarrhée. Ce que la tête perçoit est aussi enregistré dans le ventre. L’intestin, le plus grand organe immunitaire du corps, dont les cellules de défenses sont en relation directe avec le cerveau abdominal et dont les processus de contrôle neuronaux sont totalement indépendants du cerveau intracrânien, semble aussi jouer un rôle important dans le ressenti du bonheur et de la peine. On ne sait toutefois pas encore comment ces sentiments se forment concrètement dans le cerveau abdominal. Mais un fait scientifiquement établi à ce jour est que le cerveau abdominal réagit de manière autonome à des stimuli externes, ce qu’illustre par exemple le syndrome de l’intestin irritable, 9 10 11 11 14 Intestin grêle Gros intestin Voies lymphatiques Vaisseaux sanguins Voies nerveuses souvent associé à des problèmes psychiques tels que troubles dépressifs ou états anxieux. Il est possible que le cerveau abdominal dispose effectivement d’une sorte de banque de données pour les informations et les souvenirs à l’origine des intuitions «viscérales» au sens propre, capables d’influencer nos émotions et notre manière d’agir. 15 La flore intestinale (bactéries intestinales) Des sous-locataires microbiens – indispensables pour la santé et le bien-être Les plantes et les animaux ne sont pas les seuls à profiter d’une communauté de vie symbiotique avec divers micro-organismes, c’est également le cas de l’être humain. Non seulement la peau, les cheveux et les ongles sont colonisés par des bactéries, mais on trouve aussi un véritable tapis de bactéries sur les muqueuses de l’intérieur du corps, formé de diverses souches bactériennes. Avec près de cent mille milliards de micro-organismes, l’intestin humain présente la densité de colonisation la plus élevée de l’organisme, de même que la plus grande variété avec jusqu’à 500 espèces différentes. Ces populations de bactéries, dont l’ensemble est désigné sous le nom de flore intestinale, comprennent majoritairement des espèces tolérant l’oxygène (p. ex. les lactobacilles) et des espèces qui ne peuvent vivre qu’en l’absence d’oxygène, appelées anaérobies (p. ex. des espèces du genre Bacteroides). 12,13 Il est désormais scientifiquement établi que la flore intestinale forme un écosystème complexe dont les populations de bactéries communiquent non seulement entre elles, mais présentent également des interactions intensives avec l’organisme. Ces interactions sont vitales pour la santé de l’être humain, car une flore intestinale intacte n’empêche pas seulement l’augmentation des populations de bactéries indésirables dans l’épithélium intestinal, mais influence aussi le développement et les capacités fonctionnelles du système immunitaire étroitement associé à l’intestin. 16 Une santé optimale grâce à une symbiose parfaite De la cavité buccale jusqu’au rectum, le tube digestif est colonisé par des microbes. Si l’estomac et le duodénum sont relativement dépourvus de germes, le nombre de bactéries augmente dans le reste de l’intestin grêle et même de manière exponentielle dans le gros intestin; ce nombre passe de 10 /ml de contenu intestinal dans l’iléon à 10 micro-organismes/ml de contenu intestinal dans le côlon. 6 12 13 La flore intestinale constitue une communauté de nombreuses populations bactériennes diverses dont les propriétés se complètent de manière optimale et qui coopèrent par des interactions étroites. Avec au moins 500 espèces différentes, pour l’essentiel des bactéries, cette microflore est très variée. La grande majorité des bactéries intestinales (plus de 90%) sont des anaérobies obligatoires (bifidobactéries, eubactéries, coques anaérobies et espèces du genre Bacteroides), qui ne peuvent survivre qu’en l’absence d’oxygène, ou des espèces tolérant l’oxygène telles que les lactobacilles. Seules 1 à 2% des bactéries intestinales font partie des germes aérobies, c’està-dire essentiellement des bactéries consommant de l’oxygène telles que Escherichia coli et les entérocoques. Leur tâche, de même que celle des lactobacilles, est de procurer un milieu idéal, sans oxygène, pour la croissance des anaérobies en captant et en consommant au fur et à mesure l’oxygène qui parvient à travers la muqueuse dans la lumière intestinale. Des conditions de croissance optimales sont particulièrement importantes pour les micro-organismes vivant dans l’intestin, car ils doivent atteindre un taux élevé de multiplication pour ne pas être constamment emportés par le contenu intestinal. 12 17 La flore intestinale (bactéries intestinales) Dans la lumière intestinale, les micro-organismes anaérobies et aérobies croissent de préférence en cultures mixtes dans la couche de mucus recouvrant l’épithélium. Elles y forment une couche dense également appelée biofilm. Grâce à des échanges de molécules signaux, les bactéries utiles sont en contact permanent avec les cellules épithéliales intestinales qui interviennent dans les défenses immunitaires. Etant donné que les micro-organismes s’adaptent aux différentes fonctions physiologiques et au milieu écologique, la flore bactérienne diffère tant par son importance numérique que par le spectre d’espèces dans les différents segments du tube digestif. Ainsi, dans la partie supérieure de l’intestin grêle, ce sont des représentants des lactobacilles qui prédominent – à côté de streptocoques, de staphylocoques et d’entérobactéries. Ce n’est qu’à partir des régions terminales de l’intestin grêle que l’on retrouve des bifidobactéries en nombre croissant qui atteignent leur densité maximale dans le gros intestin. Elles colonisent tous les segments du côlon qui, avec les nombreux représentants d’autres espèces bactériennes présentes, est la partie de l’intestin présentant la densité bactérienne la plus élevée. 12, 13 18 Une couche protectrice formée de souches bactériennes qui se complètent mutuellement Les bactéries de la flore intestinale forment une barrière sûre et stable 1 + 2 protégeant contre les germes indésirables; inhibent 3 et inactivent 4 les germes indésirables; influencent le développement et l’activité du système immunitaire associé à l’intestin (GALT); participent à la dégradation de composants alimentaires non digestibles et soutiennent l’hydrolyse du lactose; stimulent le péristaltisme intestinal; améliorent la résorption d’eau et des électrolytes qu’elle contient. La flore intestinale (bactéries intestinales) Origine et développement de la flore intestinale 4 3 1 2 Les interactions entre les nombreuses souches de bactéries différentes garantissent une barrière sûre et stable contre les germes indésirables; un milieu intestinal optimal. Dans l’intestin grêle, les lactobacilles diminuent p. ex. le pH et la teneur en oxygène, assurant une meilleure croissance des bifidobactéries et empêchant ainsi que des germes indésirables s’implantent dans le gros intestin. 19 La flore intestinale (bactéries intestinales) Origine et développement de la flore intestinale Pendant la croissance intra-utérine du fœtus au cours de la grossesse, son tube digestif est stérile. Lors de l’accouchement par voie naturelle, le nouveau-né entre pour la première fois en contact avec les micro-organismes de la flore maternelle. Les germes sont transmis à l’enfant pendant l’accouchement et colonisent rapidement le milieu intestinal jusque-là stérile. La mère et l’enfant présentent de ce fait une flore intestinale presque identique. Les anticorps maternels transmis au nourrisson pendant l’allaitement sont en partie aussi dirigés contre les germes de la mère, ce qui permet d’éviter une croissance explosive des germes et de favoriser des multiplications successives et contrôlées des bactéries intestinales dans le tube digestif de l’enfant. Après une naissance par césarienne, chez les enfants non allaités ou prématurés, la nature et la composition des germes de la flore intestinale sont pour l’essentiel déterminées par l’environnement. 14 Conformément à leurs propriétés et aux exigences du milieu, ce sont surtout des bactéries aérobies telles qu’E. coli et des entérocoques qui colonisent l’intestin lors des premiers jours après la naissance, ainsi que des lactobacilles tolérant l’oxygène. Ce n’est que lorsque ces premières bactéries ont consommé l’oxygène encore présent dans le tube digestif que les bifidobactéries anaérobies et les Bacteroides trouvent des conditions optimales dans le gros intestin et s’y implantent. Par ailleurs, les galacto-oligosaccharides (prébiotiques) présents dans le lait maternel ont un effet stimulant particulièrement marqué sur la croissance de la flore microbienne. La poursuite du développement de la flore intestinale a lieu parallèlement au développement du système immunitaire de l’enfant qui est complètement achevé entre 3 et 5 ans. La flore intestinale alors présente est considérée comme à peu près stable et sa composition individuelle reste la même jusqu’à un certain âge. Le spectre de germes semble toutefois se modifier avec l’âge (voir page 23). La modification la plus frappante est que les bifidobactéries prédominantes dans les parties terminales de l’intestin grêle et dans le gros intestin diminuent quantitativement pour être remplacées par des germes aérobies tels qu’E. coli ou des espèces anaérobies de Clostridium. Des changements physiologiques typiques de l’âge semblent être responsables de ces modifications, par exemple des changements des habitudes alimentaires liés à l’âge, une diminution de la production d’acide gastrique ou une motilité intestinale réduite se traduisant par un allongement de la durée de transit du bol alimentaire. 15 16 17 20 Colonisation naturelle de l’intestin d’un nouveau-né au cours des dix premiers jours de vie* 9 8 10 Nombre de germes (log /g de selles) 10 Heures Jours 7 6 5 4 14 15 17 20 1 8 11 14 16 3 8 16 6 1 12 6 8 21 8 12 14 3 12 24 6 10 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aérobies E. coli Lactobacilles Entérocoques Anaérobies Bacteroides spp. Bifidobactéries * Hoogkamp-Korstanje JAA, Lindner JGEM, Marcelis JH, Den Daas-Slagt H, de Vos NM. Composition and Ecology of the Human Intestinal Flora. Antonie van Leeuwenhoek 1979; 45: 35 – 40. 21 La flore intestinale (bactéries intestinales) Une tolérance immunologique qui soutient le développement de la flore intestinale De récents résultats provenant d’études sur les souris ont mis en évidence un moyen qui pourrait expliquer comment et pourquoi il est possible qu’une flore intestinale stable parvient à se développer chez le nouveau-né sans que les réactions de défense du système immunitaire empêchent la colonisation bactérienne du tube digestif après la naissance. Chez la souris, c’est une petite molécule de signalisation appelée IRAK 1, dont la fonction est normalement l’identification et la défense contre les micro-organismes, qui intervient à cet effet. Peu après la naissance, une forte régulation à la baisse d’IRAK 1 a lieu dans les cellules de la muqueuse intestinale, si bien que la muqueuse tolère la colonisation par les bactéries permettant ainsi à une flore intestinale stable de se développer. Ce n’est que par la suite que cette molécule de signalisation est à nouveau activée pour permettre une protection contre les germes pathogènes. Des mécanismes similaires pourraient exister chez l’être humain. 18 22 Modifications de la flore intestinale au cours de la vie** 10 Nombre de germes (log /g de selles) 12 10 8 6 4 2 Nourrissons Sevrage Enfants Adultes Seniors Aérobies E. coli Lactobacilles Anaérobies Bacteroides spp., Eubacterium, Peptococcaceae Bifidobactéries Clostridium spp. **Mitsuoka T. The Human Gastrointestinal Tract. In: The Lactic Acid Bacteria in Health & Disease, Wood B.J.B., 1992; S. 98. 23 Tâches et fonctions de la flore intestinale La flore intestinale soutient les fonctions digestives Des composants alimentaires non digestibles tels que les fibres végétales, mais aussi de l’épithélium et du mucus intestinal, sont dégradés et utilisés par les bactéries intestinales. Les produits de dégradation (essentiellement des acides gras à chaîne courte) stimulent la croissance des micro-organismes et leur fournissent de l’énergie. Mais l’hôte profite lui aussi des aptitudes de ses sous-locataires. Les acides gras à chaîne courte (p. ex. l’acide butyrique) résultant de la dégradation bactérienne des glucides dans le gros intestin jouent un rôle important dans le maintien d’un intestin en bonne santé. Ils servent de source d’énergie à l’épithélium de la muqueuse colique, ils stimulent la croissance et la différenciation de l’épithélium intestinal et interviennent dans la résorption du sodium et de l’eau. En outre, les bactéries intestinales contribuent à l’élimination des substances étrangères ou toxiques. Les produits finaux du métabolisme bactérien apparaissant dans le gros intestin, tels que des gaz (sulfure d›hydrogène, hydrogène, méthane) ou d’autres résidus non utilisables, sont éliminés avec les matières fécales. Par ses diverses activités métaboliques, la flore intestinale stimule également le péristaltisme intestinal, ce qui assure ainsi une élimination plus rapide du contenu de l’intestin et peut même empêcher la survenue d’une constipation. 19 24 Interactions entre la flore intestinale et le système immunitaire La flore intestinale joue un rôle vital pour la santé de l’être humain. Elle empêche d’une part la colonisation par des germes indésirables parvenus dans l’intestin avec les aliments ou l’eau et qui seraient susceptibles de s’y installer et de provoquer des maladies. Cet effet est rendu possible par la grande variété des bactéries intestinales et par l’impressionnante densité du biofilm qu’elles créent sur la muqueuse intestinale – une concurrence contre laquelle les germes étrangers ne peuvent normalement guère lutter. Autre avantage, de nombreuses bactéries intestinales produisent des substances à effet antibiotique (qu’on appelle des bactériocines) qui sont à même de tuer les envahisseurs bactériens, ou tout au moins d’inhiber leur croissance. Une deuxième fonction importante des bactéries intestinales repose sur leur rôle de partenaire à vie pour l’entraînement et la communication avec le système immunitaire associé à l’intestin. Cet échange permanent d’informations apprend aux cellules immunocompétentes à distinguer les intrus indésirables des bactéries utiles, si bien que les germes étrangers peuvent être rapidement éliminés, alors que les bactéries endogènes bénéficient d’une tolérance immunologique. Il est ainsi possible d’éviter les réactions immunologiques excessives qui pourraient dépasser les capacités de réaction de l’organisme. 20 21 25 Tâches et fonctions de la flore intestinale Facteurs influençant la flore intestinale Normalement, après la première colonisation durant la petite enfance, la flore intestinale reste relativement constante tout au long de la vie. Toutefois, les activités ou le spectre bactérien des bactéries intestinales peuvent à tout moment se modifier sous l’influence de facteurs externes (environnementaux) ou en raison d’altérations organiques liées à l’âge ou à des maladies. A côté de la nourriture et des habitudes alimentaires, qui exercent naturellement une grande influence sur le bien-être des bactéries intestinales utiles, de nombreux facteurs environnementaux ont des effets négatifs sur leur survie. En font partie notamment des médicaments (en particulier les antibiotiques, les corticoïdes, les hormones), des traitements médicaux (chimio- et radiothérapie), des agents pathogènes viraux ou bactériens ainsi que des additifs alimentaires (p. ex. conservateurs), des toxines environnementales (résidus de pesticides et de fongicides agricoles) ou des métaux lourds, ainsi que le stress persistant tant psychique que physique (p. ex. sport de compétition). Certaines maladies systémiques acquises ou d’origine génétique, comme le diabète sucré ou des déficiences immunitaires, font partie des facteurs propres à l’organisme (endogènes) qui peuvent avoir un retentissement sur les activités de la flore intestinale. 22 Le processus de vieillissement auquel l’organisme est exposé a apparemment une influence, même si celle-ci n’est pas encore clairement définie d’un point de vue scientifique. Il est cependant établi que le spectre bactérien de la flore intestinale se modifie avec l’âge au profit des micro-organismes aérobies. En outre, il semble que la colonisation du gros intestin des personnes âgées par les bifidobactéries diminue au profit de souches aérobies de Clostridium. Les causes et les effets de ces modifications ne sont pas encore bien connus. Avec l’âge, le péristaltisme intestinal peut aussi se ralentir, ce qui se traduit par un allongement du temps de transit du bol alimentaire. Une telle évolution pourrait être favorisée par des modifications de la flore intestinale et/ou une diminution liée à l’âge de la prise alimentaire ou liquidienne. 23 26 Alimentation Médicaments –pauvre en nutriments et en fibres (sucre, farine raffinée, fast-food, etc.) –alimentation peu variée (régimes, etc.) –proportion élevée en additifs –antibiotiques –laxatifs –hormones (pilule contraceptive, etc.) –analgésiques –cytostatiques (+ radiothérapie) –antidépresseurs –immunosuppresseurs (corticoïdes, etc.) Germes indésirables Toxines Stress –champignons –virus –bactéries nocives –pesticides –métaux lourds (plomb, mercure, etc.) –alliages de métaux (amalgame, etc.) –psychique (école, famille, travail, voyage, etc.) –physique (activité sportive excessive, etc.) Cellules et flore intestinale de l’intestin grêle Cellules et flore intestinale du gros intestin Influence Âge Maladies –naissance –alimentation –hygiène –nourrissons –enfants –adultes –seniors –infections –allergies alimentaires –intolérance au lactose –maladie cœliaque –intestin irritable –maladie de Crohn –colite ulcéreuse –diabète Modifications anatomiques de l’organe digestif –congénitales –acquises (après une opération ou une maladie) 27 Tâches et fonctions de la flore intestinale Conséquences d’une perturbation de la flore intestinale La destruction partielle, voire presque totale, du biofilm bactérien de la flore intestinale, par exemple par des erreurs alimentaires persistantes, une antibiothérapie ou d’autres traitements médicamenteux agressifs peut augmenter la susceptibilité locale (prédisposition) aux germes indésirables et aux agents responsables de maladies dans le tractus digestif, permettant ainsi à des germes étrangers d’occuper et de coloniser les places vides dans le biofilm. A long terme, la conséquence en est une perturbation de la fonction de barrière de la muqueuse intestinale. Si la perméabilité de l’épithélium intestinal augmente de ce fait elle aussi, des fragments microbiens ou même des micro-organismes complets peuvent passer de l’intestin à l’intérieur du corps et provoquer une réponse immunitaire avec libération de cytokines dans la circulation sanguine. Une telle évolution peut non seulement être à l’origine d’un syndrome de l’intestin irritable ou de maladies inflammatoires chroniques intestinales, mais apparemment aussi influencer des processus émotionnels-affectifs et cognitifs dans le cerveau et, peut-être, contribuer ainsi à l’apparition de troubles neuropsychiatriques. L’état de santé du tractus gastro-intestinal intervient ainsi de manière inconsciente dans la détermination de l’humeur, soulignant une fois de plus l’importance particulière des intuitions viscérales. 24 25 28 Maladies associées à la flore intestinale Maladies concernant l’intestin –constipation –diarrhées –flatulences –crampes abdominales –infections –allergies alimentaires –intolérance au lactose –maladie cœliaque –intestin irritable –maladie de Crohn –colite ulcéreuse –diabète Maladies à distance de l’intestin –cheveux et ongles cassants –peau impure –os fragiles –faible taux de fer –carence alimentaire –malabsorption/troubles de la digestion –infections récidivantes (notamment des voies respiratoires et du tractus urogénital) –brûlure lors de la miction –peau prurigineuse, rougie, squameuse –affaiblissement du système immunitaire –allergie –dermatite atopique –fatigue –manque d’entrain –troubles du sommeil –nervosité –état général –dépression –surcharge pondérale –taux de cholestérol élevé –augmentation de la tension artérielle –troubles articulaires –syndrome métabolique –arthrites 29 Probiotiques, prébiotiques Définitions Prébiotiques Les prébiotiques sont des fibres alimentaires non digestibles (p. ex. inuline, galacto- ou fructooligo-saccharides), qui parviennent inchangées jusqu’au gros intestin. La dégradation de ces substances de ballast par la flore intestinale stimule la croissance et l’activité des micro-organismes. 26 Probiotiques Les probiotiques (du grec «pour la vie») sont définis par l’OMS et la FAO (Nations Unies) comme des «micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont ingérés en quantités adéquates, comme partie d’un aliment, exercent une action bénéfique sur la santé de l’hôte». 27 30 Les probiotiques – un soutien efficace pour les bactéries intestinales affaiblies Différents effets bénéfiques des probiotiques pour la santé ont pu être mis en évidence. Les probiotiques peuvent soutenir la flore intestinale dans ses activités, notamment lorsque cette dernière est affectée par des facteurs exogènes ou endogènes tels que maladie, prise d’antibiotiques ou stress persistant. Différents principes d’action peuvent intervenir. Les discussions portent entre autres sur la possibilité d’interactions synergiques directes entre les germes probiotiques et les micro-organismes de la flore intestinale physiologique qui favoriseraient l’éviction des germes pathogènes, ainsi que des effets positifs sur les défenses immunitaires de l’organisme par des ajustements spécifiques du système immunitaire associé à l’intestin. Les mécanismes précis qui interviennent dans ces interactions ne sont actuellement pas encore entièrement compris. Toutefois, différentes études cliniques suggèrent que les probiotiques sont effectivement en mesure d’exercer une influence positive sur la flore intestinale et, de ce fait, sur la santé de l’organisme. La condition est cependant que ces micro-organismes probiotiques vivants soient pris en quantité suffisante (nombre de germes vivants stable). 28 Les probiotiques utilisés sous forme de compléments alimentaires ou sous forme de médicaments doivent correspondre à différentes exigences: les micro-organismes ingérés doivent être des composants naturels de la flore intestinale physiologique, ils doivent survivre au passage dans l’estomac et l’intestin grêle et doivent être en mesure de se fixer sur l’épithélium du gros intestin et de le coloniser. 29 Les probiotiques les plus utilisés et les plus connus sont diverses espèces de lactobacilles et de bifidobactéries appartenant au groupe des bactéries lactiques (produisant de l’acide lactique). Mais E. coli-Nissle, Saccharomyces boulardii et d’autres germes sont également utilisés en tant que probiotiques. Il convient en particulier de tenir compte du fait que les caractéristiques des divers micro-organismes probiotiques diffèrent considérablement car le spectre de leurs effets n’est pas spécifique du genre ou de l’espèce, mais exclusivement de la souche. En d’autres termes, toutes les souches d’une bactérie probiotique ne sont pas en mesure d’exercer tous les effets préventifs ou thérapeutiques, il existe en fait des spectres d’effets typiques et spécifiques 30 31 Probiotiques, prébiotiques d’une souche. C’est ce qui explique que l’effet bénéfique synergique de ce qu’on appelle des probiotiques multi-espèces, c’est-à-dire des produits contenant différentes souches bactériennes probiotiques dont l’effet a été établi, est plus prononcé que celui de probiotiques isolés qui ne contiennent qu’une seule souche de bactéries d’une espèce définie. 31 32 Effets potentiels des probiotiques Le nombre de publications scientifiques sur les effets potentiels des probiotiques a considérablement augmenté ces dernières années. Au cours de ces études portant sur différentes souches de bactéries probiotiques définies, les effets bénéfiques suivants ont pu être mis en évidence: renforcement de la fonction de barrière de la muqueuse intestinale; inhibition, le cas échéant destruction, des micro-organismes pathogènes dans l’intestin; diminution de la fixation de germes étrangers sur la muqueuse intestinale; prévention d’une colonisation bactérienne indésirable; diminution du pH intestinal; stimulation des défenses immunitaires; effet anti-inflammatoire (inhibition ou modification de la production de cytokines); amélioration des performances de la digestion par la stimulation du péristaltisme intestinal et l’augmentation de la dégradation des glucides et des fibres alimentaires; augmentation de la digestion du lactose par la lactase contenue dans les bactéries lactiques qui permettrait d’augmenter une hydrolyse insuffisante du lactose. 32, 33, 34 Les bactéries probiotiques – comme l’ont montré des études cliniques – ne colonisent normalement pas l’intestin, si bien que leurs effets disparaissent un certain temps après l’arrêt de la prise de probiotiques. La colonisation de l’intestin ne semble pas être une condition de l’efficacité des germes probiotiques. Les connaissances actuelles suggèrent plutôt que les divers effets sont déclenchés par une interaction étroite entre le probiotique, l’épithélium intestinal et le système immunitaire associé à l’intestin. L’explication des mécanismes d’action à l’origine de ces «dialogues» cellulaires et moléculaires est l’un des thèmes actuels de la recherche. 35 33 Un intestin sain pour un corps sain Conseils pour un système digestif en bonne santé Mangez si possible cinq portions de fruits et de légumes frais par jour. Enrichissez les repas par des aliments riches en amidon (p. ex. pommes de terre, céréales). Les fruits et les légumes contiennent de nombreux micro- et macronutriments importants, qui préservent la santé du tube digestif et ainsi de l’organisme entier. Les fibres présentes dans les légumes, les pommes de terre et les céréales stimulent les fonctions digestives et soutiennent la croissance de la flore intestinale. Evitez toute alimentation non équilibrée ou les régimes inutiles. En effet, des nutriments importants et des fibres, tous deux si nécessaires pour une bonne digestion, pourraient faire défaut. Evitez les aliments transformés industriellement et les aliments de fast-food; les deux contiennent souvent trop de graisses, de sucre et d’autres calories superflues ainsi que des additifs alimentaire indésirables (colorants, émulsifiants, conservateurs) susceptible d’être nocifs pour la flore intestinale. Donnez-vous suffisamment de temps pour vos repas, mangez lentement en savourant la nourriture et mâchez-la bien. Deux repas principaux par jour sont l’idéal (petit-déjeuner et repas de midi) et une petite collation, facile à digérer, tôt le soir, car les processus digestifs sont plus lents durant la nuit. Si le repas principal doit avoir lieu le soir, évitez autant que possible les aliments difficiles à digérer (fruits, légumineuses, pâtes levées fraîches). 34 Buvez suffisamment d’eau ou de thé non sucré, au moins 1,5 à 2 litres par jour. Un bilan liquidien équilibré est essentiel pour la santé et les performances de l’organisme. Veillez à avoir assez de sommeil nocturne car à ce moment-là, notre système immunitaire est particulièrement actif. Consacrez au moins 30 minutes par jour à des activités en plein air: marcher, courir, faire du vélo, nager ou monter les escaliers. Vous soutiendrez ainsi votre digestion. L’intestin est un organe particulièrement sensible qui réagit très fortement au stress persistant. Utilisez par conséquent chaque possibilité pour faire disparaître la tension mentale. Des techniques de relaxation (yoga, training autogène, méditation), l’activité physique et les thérapies corporelles peuvent être utiles pour préserver son équilibre mental. 35 Bibliographie 1 O’Hara AM, Shanahan F; The gut flora as a forgotten organ. EMBO rep 2006; 7(7): 688–93. 2 Thews, Mutschler, Vaupel; Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen. 6. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage. Wiss. Verlagsges. Stuttgart; S. 397ff. 3 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 6ff. 4 http://de.wikipedia.org/wiki/Tight_junction; Version 24. Februar 2011. 5 Frick J-St, Autenrieth IB; Wechselwirkungen zwischen Darmflora und intestinalem Immunsystem, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 6 Thews, Mutschler, Vaupel; Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen. 6. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage. Wiss. Verlagsges. Stuttgart; S. 401ff. 7 Meier R; Der Darm als Immunorgan; Schweiz Ztschrift Ernähr med 2008; 1: 17–20. 8 Bode U, Pabst R; Aufbau und Funktion des Darmimmunsystems, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 9 http://de.wikipedia.org/wiki/Enterisches_Nervensystem; Version 24. Februar 2011. 10 Schemann M; Das enterische Nervensystem. http://www.wissenschaft-online.de/abo/ lexikon/ern/2530 11 Luczak H; Neurologie: Wie der Bauch den Kopf bestimmt; GEO-Magazin 11, November 2000. http://www.geo.de/GEO/mensch/medizin/686.html 12 Blaut M, Loh G; Aufbau und Funktion der intestinalen Mikrobiota des Menschen, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 13 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 10 –11. 36 14 Blaut M, Loh G; Aufbau und Funktion der intestinalen Mikrobiota des Menschen, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 15 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 17. 16 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 12ff. 17 Blaut M, Loh G; Aufbau und Funktion der intestinalen Mikrobiota des Menschen, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 18 Chassin C, Kokur M, Pott J et al., miR-146a mediates protective innate immune tolerance in thr neonate intestine. Cell Host Microbe 2010; 8(4): 358 – 68. 19 Blaut M, Loh G; Aufbau und Funktion der intestinalen Mikrobiota des Menschen, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 20 Frick J-St, Autenrieth IB; Wechselwirkung zwischen Darmflora und intestinalem Immun­ system, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 21 Pabst O; Der Einfluss der kommensalen Flora auf die intestinale Toleranz, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 22 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 32. 23 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 13ff. 24 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 33ff. 37 Bibliographie 25 Holzer P; Darmdysfunktion als «Keim» affektiver Störungen; JATROS Neurologie & Psychiatrie 2011, 1: 22–23. 26 Ölschläger TA, Hacker J; Definition und Wirkmechanismen der Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 27 http://www.who.int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf; Version April / Mai 2002. 28 Ölschläger TA, Hacker J; Definition und Wirkmechanismen der Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 29 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 52– 58ff. 30 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 80ff. 31 Timmermann HM, Rijkers GT; Das Multi-Spezies-Konzept, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 32 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 80 – 91. 33 Ölschläger TA, Hacker J; Definition und Wirkmechanismen der Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, in: Probiotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 34 De Vrese M, Schrezenmeir J; Präventive Bedeutung von probiotischen Joghurts, in: Pro­biotika, Präbiotika und Synbiotika, hg von Stephan C Bischoff, Thieme Verlag, Stuttgart 2009. 35 Schulze J, Sonnenborn U, Ölschläger T, Kruis W; Probiotika. Hippokrates Verlag Stuttgart, 2008; S. 179. 38 Impressum Auteur: Dr Claudia Reinke, MedSciences, Schützenmattstrasse 1, 4051 Bâle Rédaction: Biotan SA, Blegistrasse 13, 6340 Baar Design et réalisation: Pierre Rippstein SA, Kembserweg 7, 4012 Bâle Impression: DMG Druckerei Markus Gysi, Untermüli 11, 6300 Zug 39 11/2014 ­– F/A / P Mepha Suisse SA Kirschgartenstrasse 14 • Case postale • 4010 Bâle • Téléphone 061 705 43 43 • Téléfax 061 705 43 85 • www.biotan.ch
