Mise au point

L’intestin :
un prodige d’adaptation
D. Rigaud*
L’intestin est l’interface entre le milieu
extérieur et le milieu intérieur, à savoir
l’organisme proprement dit. Une frontière à l’intérieur du corps. Comme
toute frontière, l’intestin a deux missions opposées (1-3) :
Laisser passer : l’approvisionnement. L’intestin est l’organe clé de l’absorption digestive des nutriments.
Chaque jour, au travers de la muqueuse
intestinale, passent d’innombrables
molécules :
– certaines proviennent de l’extérieur :
500 g de nutriments transitent chaque
jour par le tube digestif ;
– certaines émanent des sécrétions
exocrines digestives que l’intestin
récupère. Le tube digestif “économise”
ainsi 95 % de ses propres sécrétions
(salivaire, gastrique, bilio-pancréatique
et intestinale). Ces sécrétions contiennent surtout des protéines, quelques
lipides (phospholipides et cholestérol
biliaires) et des sels minéraux (NaCl,
KCl, H+, Ca++, Mg++, etc.) ;
– d’autres, enfin, sont exsudées au travers de l’épithélium intestinal : protéines plasmatiques et sels minéraux
notamment.
Repousser : la défense. L’intestin a
pour autre mission de reconnaître et de
rejeter hors de l’organisme, via les
matières fécales, les substances potentiellement nocives : polluants comme
les métaux lourds, toxines bactériennes,
bactéries pathogènes, levures, champignons et virus…
* CHU Le Bocage, Dijon.
L’intestin, au fil des millénaires, a bâti
un système fonctionnel complexe qui
s’appuie sur un chaînon clé : la flore
intestinale (2-4). La flore entretient
avec l’intestin des rapports de bon voisinage, au bénéfice de chacun (symbiose). Elle participe à la régulation
naturelle des flux bactériens et à leur
éventuelle installation au contact de la
muqueuse intestinale. Elle permet la
digestion d’un certain nombre de substances nutritives. Elle participe enfin
au développement du système immunitaire intestinal. Ce faisant, elle
module l’immunité et pourrait donc
avoir un rôle dans les phénomènes
allergiques digestifs et, surtout, extradigestifs (asthme, eczéma, etc.).
Cette flore est dérivée de notre alimentation. La nourriture et la salive
que nous ingérons chaque jour ne sont
pas stériles (2, 3). Certains aliments
contiennent même, par la volonté de
l’homme, des micro-organismes
vivants (croûte de certains fromages,
yaourts et laits fermentés, levures de la
bière et du pain). Chaque jour, ce sont
des milliers de bactéries de familles
diverses qui pénètrent dans l’intestin.
Celui-ci doit donc se défendre et protéger l’organisme de l’invasion. La
sécrétion acide gastrique détruit la plupart des bactéries et toxines ingérées.
La prolifération bactérienne est ensuite
freinée par les sels biliaires et les
enzymes protéolytiques pancréatiques.
Au cours de la descente vers le côlon,
différentes familles de bactéries et de
levures se multiplient. C’est dans le
côlon qu’elles vont prendre toute leur
ampleur.
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
Ce sont plusieurs centaines de grammes
de bactéries et levures qui logent au sein
de notre intestin, principalement dans le
côlon. Cela représente des centaines de
milliers de milliards de bactéries et de
levures – l’intestin n’est pas stérile ! – qui
constituent un gros tiers des selles que
nous évacuons chaque jour. Nous profitons de leur passage et de l’implantation
de certaines souches : elles nous aident
dans les fonctions de digestion et de lutte
contre l’infection. Il est donc nécessaire
de protéger, voire de favoriser le développement de certaines de ces familles
de micro-organismes intestinaux.
Les structures en présence
La flore intestinale
La densité et la qualité de la flore intestinale varient. La densité augmente
d’amont vers l’aval : peu nombreuses à
la sortie de l’estomac, les populations
de bactéries et de levures voient leur
nombre considérablement augmenter
au cours de la descente vers l’aval. Peu
nombreuses encore dans le jéjunum,
ces populations augmentent nettement
dans l’iléon et le côlon. La densité des
populations est maximale dans le côlon
transverse et gauche (109 à 1011 bactéries/ml de contenu colique) (1-4).
Le type de micro-organismes présents
au sein de la lumière intestinale et au
contact de la muqueuse varie en fonction de deux facteurs principaux :
● Le site : plus on s’éloigne de la
bouche, plus l’oxygène manque. Les
micro-organismes fonctionnent alors
plutôt en anaérobiose. Ce sont donc les
bactéries anaérobies qui vont dominer.
57
Mise au point
Mise au point
● L’alimentation : plus l’alimentation
est riche en glucides complexes, qui
sont en fait peu ou pas digestibles par
les amylases salivaires et pancréatiques,
et plus la flore glucido-consommatrice
de glucides se développe. Une alimentation riche en amidons de gros poids
moléculaires peu dégradés par la cuisson (riz ou pâtes cuits “al dente” par
exemple) et riche en fibres alimentaires
conduit à l’augmentation de la flore
intestinale. Un exemple : une alimentation riche en fibres favorise la prolifération de certaines populations productrices de gaz ; cet effet s’atténue au
fil des semaines. Ainsi, les personnes
qui augmentent leurs apports de fibres
ont-elles des ballonnements abdominaux et des émissions de gaz, qui diminuent par la suite.
Pour d’autres raisons, des nouveau-nés
nourris au sein ou par une préparation
lactée maternisée n’ont pas la même
flore intestinale. La “manière” dont est
présenté le lactose en est en partie responsable. Ainsi, 85 % des enfants nouveau-nés allaités par leur mère ont une
flore dominée par Bifidobacterium, qui
est absent chez 40 % des nouveau-nés
nourris au lait maternisé, dont la flore
est plus diversifiée.
● Flore “endogène” et flore de passage : la première est résidente, alors
que la seconde transite seulement par
le tube digestif.
– Flore endogène : elle comprend une
flore dominante et une flore sous-dominante.
• Flore endogène dominante (109 à 1011
bactéries/ml) : le côlon contient de 300
à 400 espèces microbiennes différentes.
Dix à vingt espèces, appartenant à cinq
genres différents, cohabitent au sein de
la lumière colique chez l’adulte à des
concentrations élevées : 109 à 1011 bactéries/ml (ou g) de fèces. C’est ce que
l’on appelle la flore dominante. Beaucoup de ces bactéries coliques sont des
bacilles gram négatif non sporulés.
Parmi elles, le genre Bacteroïdes est le
plus représenté. La flore dominante
comporte également des bactéries gram
positif, les Eubacterium et des Clostri-
dia non pathogènes. On trouve aussi
des Bifidobacterium. Des cocci gram
positif sont présents, comme le principal producteur de méthane, le Methanobrevibacter smithii. Enfin, des
bacilles gram positif participent à cette
flore dominante, dont les fameux Clostridium, y compris le Clostridium Perfringens.
Ainsi, la présence de Clostridium perfringens dans les selles n’a aucune valeur
pathologique.
• Flore endogène sous-dominante :
moins abondante que la flore dominante (106 à 108 bactéries/ml) : elle est
constituée principalement de bactéries
aéro-anaérobies facultatives. Cette
flore comporte des entérobactéries,
des streptocoques et des lactobacilles.
Elle est sujette à des changements qui
peuvent être brutaux, notamment en
cas de traitement antibiotique. Un
excès de concentration de l’une ou
l’autre famille de cette flore sousdominante peut induire une diarrhée
aiguë.
– Flore de passage : elle est loin d’être
négligeable (2, 3) ; plusieurs dizaines
de grammes de bactéries sont retrouvés chaque jour dans les selles. Par
définition, les bactéries qui la composent ne s’implantent pas en regard ou
au contact de la muqueuse. Cette flore
de passage est nettement moins abondante que la flore dominante (104 à 106
bactéries/ml). Elle peut comprendre
des germes potentiellement pathogènes, tels que Citrobacter, Klebsiella,
Proteus, Pseudomonas ou Staphylococcus. Ces germes sont empêchés
d’exprimer cette toxicité du fait de la
présence de la flore dominante.
● La répartition : la répartition de la
flore tout au long du tube digestif s’organise selon un gradient de densité. En
gros, les populations bactériennes
croissent de l’estomac vers le côlon.
De plus, un “bond de concentration”
est observé lorsque l’on passe au côlon
(tableau I).
Dans l’estomac comme dans le duodénum, la flore est quantitativement fonction des repas et du pH intragastrique
qui en dépend. La sécrétion acide
détruit la plupart des espèces microbiennes, à l’exception de Helicobacter
pylori.
Au niveau du duodénum et du jéjunum, les populations bactériennes sont
celles de la flore de passage. Ce sont
les bactéries qui ont été dégluties et
ont résisté à l’acidité du milieu gastrique. Les populations augmentent
fortement après les repas, pour diminuer rapidement en deux à quatre
heures : elles passent de 102 à 105 (facteur multiplicatif de 1 000).
Tableau I. Concentrations respectives des éléments de la flore le long du tube digestif.
Site
Concentration
(ufc/ml)
Flore
Type dominant
Bouche
Estomac
Duodénum
Jéjunum
Iléon
Côlon droit
104 à 107
102 à 103
103 à 104
104 à 106
104 à 107
109 à 1011
Variée
Rare, monomorphe
Rare, monomorphe
Rare, monomorphe
Plus variée
Très variée
Côlon gauche
109 à 1012
Très variée
Polymorphes
Streptocoques
Streptocoques
Streptocoques
Bacteroïdes, strepto.
Voir : “Flore
dominante
et sous-dominante”
Idem
ufc : unité faisant colonie
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
58
Mise au point
Mise au point
Au niveau du côlon, il semble bien que
la flore du côlon droit et gauche ne soit
pas la même (1, 2) : les activités métaboliques prédominantes sont la fermentation (liée à l’oxydation des glucides) dans le cæcum et le côlon droit,
et la putréfaction (en rapport avec
l’oxydation des protides) dans le côlon
gauche. Cela semble lié à des types de
populations différentes. Ainsi, le côlon
gauche est riche d’une flore méthanoproductrice.
La muqueuse intestinale
Deux éléments essentiels la caractérisent.
● Un grand nombre de cellules
(tableau II) : l’intestin grêle est organisé anatomiquement de façon à multiplier considérablement la surface utile
côté muqueux : pour 4 m d’intestin
grêle, la surface, côté séreux, est de
0,4 m2. Elle est de 250 m2 côté
muqueux ! De replis visibles (les valvules conniventes) en replis microscopiques (villosités muqueuses, microvillosités cellulaires), c’est près de 300
millions d’entérocytes qui “couvrent”
la muqueuse.
● Un renouvellement rapide. Un
chiffre en témoigne : les 300 millions
d’entérocytes sont renouvelés en quatre
à cinq jours chez l’homme.
● L’organisation spatiale est connue.
La muqueuse comporte une couche
d’entérocytes (ou de colocytes) et de
quelques cellules à mucus côté lumière.
Les entérocytes, cellules dédiées à l’absorption, sont polarisées : elles ont un
pôle apical muni de microvillosités, de
systèmes de transport de molécules et
d’enzymes “canne à pêche”. Ces entérocytes sont organisés : ils recouvrent
la surface de villosités de grande taille
(500 µm). Selon leur place sur la villosité, ils ont des fonctions différentes :
dédiés aux phénomènes d’absorption
active au sommet de la villosité (lorsqu’ils sont matures donc), ils participent surtout aux passages “passifs” à la
base de la villosité. En dessous de la
couche d’entérocytes et de cellules à
mucus, on trouve un milieu interstitiel
hydrique parsemé de vaisseaux et de
cellules immunitaires (“infiltrat inflammatoire”). Cette couche interstitielle a
une hauteur variable : il y a des endroits
où les villosités sont très parsemées ; les
cellules immunitaires y sont donc beaucoup plus “proches” des substances
exogènes.
La musculaire muqueuse, entre
muqueuse et sous-muqueuse, permet le
plissement de la muqueuse. Ses
contractions, limitées, permettent d’offrir aux nutriments un plus ou moins
grand espace d’absorption.
Le système de défense intestinal
Le système immunitaire. Appelé
GALT (pour Gut Associated Lymphoid
Tissue), il est organisé en citadelles (les
follicules lymphoïdes et plaques de
Peyer) et en milices de patrouille (les
lymphocytes). Quantitativement, l’intestin est l’un des organes les plus
riches en cellules lymphocytaires et en
anticorps. Ces cellules sécrètent même
un anticorps “spécifique”, l’IgA sécrétoire (IgAs), qu’on ne trouve que dans
le tube digestif.
De façon caricaturale, l’intestin est
organisé comme une frontière. Des
citadelles parsèment, de place en place,
la muqueuse intestinale (1, 2) : ce sont
les follicules lymphoïdes et les plaques
de Peyer. Les lymphocytes T et B y sont
bien séparés. Là où siègent ces plaques,
●
Tableau II.
Côté séreux
Côté muqueux (surface “utile”)
Surface
Nombre de cellules
0,4 m2
250 m2
100 à 200 000
300 millions
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
la muqueuse est “appauvrie” : la couche
entérocytaire est mince et les villosités
sont très courtes ou absentes. Un type
particulier d’entérocytes, les cellules
M, couvrent cette zone. Ainsi, les lymphocytes des plaques de Peyer sont-ils
informés tôt et efficacement des entrées
de corps et substances exogènes. Tout
se passe comme si l’intestin “privilégiait l’entrée passive” de ces substances, pour pouvoir mieux les
connaître et en rendre compte. Partant
de ces plaques de Peyer, ou y arrivant,
des lymphocytes (surtout les T) parcourent la muqueuse (lamina propria)
et la sous-muqueuse, se dirigent vers le
premier rempart, les ganglions lymphatiques mésentériques, puis vers la
circulation générale. Ils reviennent
ensuite au tube digestif. Ils sont devenus matures : mémoire des antigènes
qui se sont fixés à leurs récepteurs,
capacités de prolifération, sécrétions de
cytokines et d’IgAs. Ces navettes ont
pour but d’informer le système immunitaire général de ce qui transite habituellement par le tube digestif et de
mettre en phase les deux systèmes,
général et intestinal.
Le tissu lymphoïde associé à l’épithélium digestif (le GALT) est la “masse
lymphoïde” la plus importante de l’organisme, tant en nombre de cellules
qu’en termes de travail effectué : 60 %
de la masse lymphoïde totale se situe
à ce niveau.
Là où les cellules immunitaires sont les
plus abondantes, le rempart muqueux
que forment les villosités est aminci
(c’est la zone T). Mieux, les entérocytes
qui recouvrent cette zone, peu nombreux, sont particuliers (cellules M).
Les plaques de Peyer représentent le
réservoir à cellules lymphoïdes immatures.
IgA intestinales : les lymphocytes B
intestinaux fabriquent un IgA particulier, l’IgA sécrétoire. C’est un IgA polymérisé, où les monomères sont liés par
la chaîne J. Cet IgAs, en pénétrant dans
l’entérocyte, se lie avec un composant
sécrétoire, longue chaîne peptidique
qui permet son incorporation au sein de
59
Mise au point
Mise au point
vésicules intracellulaires qui vont, en
migrant vers le pôle apical, libérer
l’IgAs dans la lumière digestive sans
qu’il soit détruit par les enzymes protéolytiques. Cet IgAs a un rôle clé dans
la lutte contre les bactéries et levures
invasives comme dans la “tolérance
immunitaire” vis-à-vis des souches
dominantes et des nutriments. Il s’oppose à la translocation bactérienne,
neutralise certaines toxines, inhibe la
multiplication virale dans les entérocytes et bloque l’adhésion des bactéries à la muqueuse.
L’IgA intestinal, sécrété par les lymphocytes B, est un IgA particulier : polymérique et couplé à une pièce J, c’est
l’IgA secrétoire (IgAs).
Il a un rôle particulier : agent de police,
il contrôle les populations bactériennes,
leur adhésion et leur croissance.
Entre flore, entérocytes
et système immunitaire :
les fonctions
Né sous la couche entérocytaire, l’IgA
sécrétoire traverse les entérocytes et il
est “porté” vers le pôle apical pour être
mis en faction, accroché aux entérocytes, dans la lumière intestinale.
● Le système de défense non spécifique intestinal. Outre le GALT, l’intestin possède une défense dite non
spécifique : flux intestinal (30 mn pour
parcourir les 4 m de grêle) ; mucus
recouvrant la surface de la muqueuse ;
couche aqueuse non agitée à la surface
des entérocytes ; desquamation entérocytaire (60 millions par jour) ; polynucléaires…
La flore
Elle a d’innombrables fonctions (tableau III). Parmi elles, trois sont
majeures (1-3) :
● La flore participe aux phénomènes
de digestion-absorption des macro- et
des micronutriments.
● La flore collabore aux processus de
défense de l’organisme contre l’invasion
microbienne : c’est l’effet de barrière. Il
est exercé par certains micro-organismes
et pas d’autres. Les probiotiques ont ce
rôle. La flore dominante s’oppose à l’implantation de bactéries en transit par
quatre types de moyen :
– en sécrétant des bactériocines (sub-
Tableau III. Les différents rôles et effets de la flore intestinale.
Fonctions
Modification du contenu
Alcalinisation du contenu luminal
Abaissement du potentiel d’oxydo-réduction
Modification des fonctions coliques
Augmentation de l’absorption hydro-sodée
Stimulation de la motricité intestinale
Digestion-absorption des nutriments
Hydrolyse des amidons complexes et des fibres alimentaires
Production d’acides gras volatils
Hydrolyse des protéines peu digestibles
Hydrolyse des lipides
Production
Acides gras volatils : acides acétique, butyrique, propionique
Gaz : CO2, H2, méthane, ammoniac
Acide folique et vitamine K
Amines actives et polyamines
Transformations
Déconjugaison des sels biliaires
Déshydroxylation des sels biliaires
Mitogenèse colonocytaire
Actions sur les xénobiotiques
Glycosides cardiotoniques, imipramides, certains antibiotiques
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
Site préférentiel, remarques
Grêle, côlon
Côlon
Côlon droit ; production d’H2O
Directe et indirecte (par acides gras volatils)
Côlon droit et transverse
Côlon gauche
Côlon gauche
Côlon droit ; origine : les glucides complexes ;
production : 300 mmol/24 h
Côlon droit et gauche
Grêle et colon droit
Côlon gauche
Grêle et côlon droit
Grêle et côlon droit
Côlon
Côlon
60
Mise au point
Mise au point
stances “antibiotiques” bloquant la
croissance des bactéries ou les détruisant) ;
– en produisant des acides gras volatils (qui inhibent la croissance cellulaire) ;
– et/ou en occupant les récepteurs
d’accroche qui permettent à une bactérie d’adhérer à la muqueuse ;
– en inhibant enfin la production ou les
effets de toxines bactériennes.
● La flore élabore des produits dérivés qui ont un rôle métabolique
bénéfique (acides gras volatils et
métabolisme du cholestérol ; acide
folique).
La flore a trois rôles clés : elle termine
la digestion, elle défend l’organisme,
elle produit des substances bénéfiques.
La muqueuse intestinale
Elle offre de remarquables capacités de
digestion-absorption, mais aussi
d’adaptation. C’est à son renouvellement ultrarapide qu’elle le doit. Sa
fonction d’absorption est organisée
dans l’espace : schématiquement, au
sommet des villosités se fait toute l’absorption “active” (transports actifs
énergie ([ATP]-dépendants) ; à la base,
l’absorption “passive”, notamment
celle des grosses molécules (anticorps,
grosses protéines “antigéniques”).
C’est pourquoi c’est dans les zones
d’appauvrissements villositaires que
sont installées les plaques de Peyer.
Deux systèmes sont prévus pour laisser passer de grosses molécules et renseigner ainsi le système immunitaire :
le transfert protégé de molécules via
les entérocytes et le transfert des molécules entre deux entérocytes.
Le système immunitaire
Sa fonction est complexe : il doit laisser passer les substances nutritives, et
s’opposer aux corps et substances
toxiques. Son fonctionnement optimal
se situe donc entre infections et allergies ! Insuffisant, il ne s’oppose pas
assez efficacement à la pénétration des
micro-organismes et de leurs toxines ;
excessif, il induit des réactions d’hypersensibilité : soit réactions allergiques (allergies digestives), soit intolérances digestives (maladie cœliaque),
soit emballement du système immunitaire (maladie de Crohn ? entérocolites
auto-immunes, colites collagènes et
colites microscopiques, entérite à éosinophiles).
C’est la flore qui, chez le nouveau-né,
donne le signal du développement et
de la maturation du système immunitaire. Un animal sans flore (axénique)
ne développe qu’une flore très pauvre
et très peu fonctionnelle.
Certains germes, comme Bacteroïdes
ou Escherichia coli, sont plus “immunogéniques” que d’autres.
– mais nous savons aussi que l’équilibre, dans certaines circonstances,
est fragile. Et nous avons appris
aussi que nous pouvons moduler la
flore pour optimiser le système de
défense.
Cette idée qu’il était possible de modifier la flore et, par là-même, d’améliorer ou de restaurer certaines fonctions,
est à l’origine de la notion de probiotiques et de prébiotiques.
Un équilibre
qu’il faut préserver
et optimiser
Quelques définitions
La flore est essentielle au développement harmonieux et fonctionnel du
système immunitaire intestinal. Elle est
aussi capitale, au-delà de cette acquisition, pour assurer le meilleur fonctionnement du GALT. Les exemples ne
manquent pas (1-4). Il nous faut certes
encore mieux comprendre l’exact
fonctionnement de cet ensemble fonctionnel que représente “floremuqueuse-système immunitaire”. Ce
que nous savons :
– chez la souris, les Bifidobacterium
bifidum contribuent à la production
d’immunoglobulines ;
– certains éléments de la flore (Bifidobacterium bifidum, Escherichia coli,
Veillonella) sont un des déterminants
de la “tolérance immunitaire” du
GALT à l’égard de nombreuses substances alimentaires ;
– la flore contrôle et limite la translocation bactérienne de germes tels que
Lactobacillus, Bacteroïdes, Fusobacterium ou Clostridium ;
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
Prébiotiques et probiotiques
On entend encore dire parmi les scientifiques et gastroentérologues : les probiotiques, c’est un truc publicitaire. Ils
ne servent à rien. Preuve que quand une
campagne a été lancée “faute de
preuve”, “avec des extrapolations douteuses ou abusives”, le résultat est
■ Probiotiques : Préparations ou produits qui contiennent un nombre
suffisamment important de microorganismes bien définis, viables et à
concentration stable, lesquels microorganismes modifient, à ces concentrations, l’équilibre de la flore intestinale
ou d’autres cavités de manière à avoir
des effets positifs sur la santé de
l’homme.
Exemples : Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Lactococcus,
Bacillus cereus, Saccharomyces…
■ Prébiotiques : Substances incluses
dans l’alimentation qui exercent un effet
bénéfique sur l’homme en modifiant
l’équilibre ou le nombre d’un ou de
quelques de micro-organismes de la
flore intestinale.
Exemples : fibres alimentaires, fructooligosaccharides, inuline, oligosaccharides transgalactosylés, oligosaccharides du soja.
■ Symbiotiques : Préparations ou produits qui contiennent à la fois un prébiotique et un probiotique, et dans
lequel le prébiotique influence in vitro la
prolifération du probiotique.
Exemple : oligofructose associé à
Bifidobacterium.
61
Mise au point
Mise au point
catastrophique. Il faudra des années
pour convaincre en retour que la chose
a de l’intérêt. Actuellement, la question
n’est plus de savoir si les probiotiques
sont efficaces, mais quels sont leurs
effets prouvés. Mais voyons les faits.
L’administration, au mieux conjointe,
d’une forte population de certaines
souches bactériennes (Bifidobacterium,
Lactobacillus), pourtant en transit,
s’oppose aux effets nocifs des antibiotiques, notamment à la diarrhée. Dans
le cas de Clostridium difficile, le probiotique diminue l’implantation et la
libération de la toxine (figure 1). Ces
micro-organismes à effet favorable
pour la santé s’appellent des probiotiques. Leurs rôles ne se limitent pas à
cette action sur les effets indésirables
des antibiotiques. Ils peuvent agir directement ou s’appuyer sur l’action de substances, les prébiotiques, qu’ils transforment. Ainsi, les Lactobacilles,
probiotiques contenus dans les yaourts,
métabolisent les oligosaccharides non
digestibles.
● Les probiotiques ne s’implantent
pas : ils transitent. Leurs effets prouvés s’exercent donc en l’absence d’implantation significative.
L’effet des probiotiques serait particulièrement utile, chez l’enfant et le sujet
âgé, les deux populations au plus fort
risque d’infections intestinales. L’immunité pourrait s’en trouver renforcée
chez le sujet âgé (12). Chez l’adulte
“sain”, l’intérêt des probiotiques, en
l’absence de diarrhée, n’est pas acquis.
Cela tient sans doute au fait que la flore
de l’homme sain actuel est suffisamment riche, diversifiée et opérationnelle pour que des bactéries apportées
de l’extérieur n’y changent rien.
● Les laits fermentés et les yaourts :
l’homme sait depuis longtemps introduire dans du lait des micro-organismes
vivants, bactéries et levures. Dans le cas
des yaourts, le lait (une partie du lactose qu’il contient) est fermenté par des
bactéries dites pour cela “lactiques”. La
quantité contenue dans 100 ml de
yaourt (un pot) est énorme : 10 milliards de bactéries lactiques vivantes !
● Pas seulement dans les laits fermentés et les yaourts : on sait introduire des probiotiques dans des produits alimentaires autres que des
produits laitiers (4). Ainsi, une firme
suédoise a réussi à réaliser une boisson
à base de grumeaux de farine d’avoine
10
8
6
4
2
0
Conc. Clostridium
Contrôle
Toxine A
Toxine B
Saccharomyces boulardii
Figure 1. Protection exercée par Saccharomyces boulardii contre l’implantation de
Clostridium difficile et de sa toxine.
À gauche : la concentration de Clostridium difficile par gramme de selles (log10/g fèces).
Au milieu et à droite : concentration des deux toxines de Clostridium difficile dans les selles
(exprimée en µg/g selles).
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
dans laquelle la fermentation en acide
lactique est effectuée par Lactobacillus plantarium 299v. Le produit final,
dilué dans un jus de fruit contient environ 5 x 1010 cfu/l (Proviva®).
L’industrie agro-alimentaire prépare
une large offensive sur les probiotiques
qui ne peuvent pas être associés aux
produits laitiers et sur les probiotiques
des produits laitiers qui pourraient être
associés à d’autres aliments (céréales).
Tout le monde n’aime pas les yaourts.
Il faut ici rappeler qu’un aliment à base
de céréales de consommation courante
en Tanzanie, le togwa, contient des probiotiques mélangés.
Quelques exemples des effets
bénéfiques des probiotiques
● Allaitement et allergies. Un nourrisson allaité 6 mois par le lait de mère
sera moins sujet aux allergies (digestive et extradigestive) dans son enfance
qu’un nourrisson allaité artificiellement. Il se pourrait que la flore en soit
responsable (5-7).
L’exposition répétée à un environnement bactérien stimule et adapte la flore
et le système immunitaire : il en résulte
moins de phénomènes allergiques.
Cette protection n’est cependant pas
éternelle : elle dure le temps de l’allaitement et quelques mois au-delà (jusqu’à deux à trois ans plus tard).
● Infections chez l’enfant. Certaines
infections virales (rotavirus) ou bactériennes (Clostridium) sont prévenues ou
inhibées par l’administration de certaines souches (Lactobacillus, Bifidobacter) (3, 8-10). L’effet de certains probiotiques vis-à-vis de la protection
contre certaines diarrhées du voyageur
est bien établi (2, 3, 11). La figure 2
donne le résultat de trois études prospectives.
● Antibiotiques. Un traitement antibiotique puissant, en détruisant la flore
dominante, peut aboutir à la prolifération de la flore sous-dominante (Pseudomonas, Klebsiella oxytoca, etc.), à
la sélection d’agents hautement pathogènes, à une infection digestive grave
(salmonellose, E. coli entéropatho-
62
Mise au point
Mise au point
germes du tube digestif pour éviter les
infections, a abouti à des catastrophes :
on sait maintenant qu’il faut, au
80
contraire, préserver la flore dominante,
pour éviter les translocations bactériennes et les infections générales.
70
– Dans d’assez rares cas, l’antibiothérapie provoque des dégâts notables
dans la flore et induit une maladie
60
infectieuse : c’est le cas pour Clostridium difficile, lorsque sa prolifération
et sa mutation lui permettent de fabri50
quer une toxine. Dans d’autres cas,
c’est le développement de Candida
albicans sur certains terrains : diabète,
40
immunodépression.
Contrôles
L. rhamnosus L. casei E. faecium Yaourt
– Enfin, rien ne permet de dire que les
colopathies fonctionnelles qui “démarSouches
rent” suite à une antibiothérapie de
Diarrhées rotavirus
Toutes diarrhées aiguës
courte durée y sont liées, par perturbation durable de la flore. C’est une hypoFigure 2. Effet curatif exercé par différents probiotiques dans le traitement de la diarrhée aiguë thèse possible, mais non démontrée.
infectieuse chez l’enfant.
Une quinzaine d’études prouve l’intérêt des probiotiques dans la prévention
de ces épisodes, notamment chez les
gène), à une candidose (pullulation de induisent une diarrhée par hypersécré- sujets à risque (8-11, 13, 14) (figure 3).
Candida albicans) ou à la mutation de tion hydro-électrolytique.
En associant Saccharomyces boulardii
certaines souches (Clostridium difficile – L’idée, séduisante, que l’on pourrait, et divers antibiotiques chez plus de 760
sécréteur de toxines, responsable de chez l’immunodéprimé (chimiothéra- malades (compilation de trois études),
rectocolite pseudo-membraneuse). Ces pies lourdes, sida, etc.), éradiquer les il a été montré que ce probiotique (Ultra
faits sont rares, mais indiscutables. La
diarrhée survient chez environ 10 à
20 % des sujets traités par antibiotiques
Symptômes digestifs
à large spectre.
Quelques précisions (2, 3) :
25
– Si la modification de la flore, sous
traitement antibiotique à large spectre,
20
est un phénomène quasi constant, c’est
aussi un phénomène transitoire : chez
la plupart des adultes en bonne santé,
15
la flore se rétablit toute seule, grâce à
%
l’alimentation.
10
– Une diarrhée très modérée (1 à 3selles
liquides/jour pendant 2 à 4 jours, sous
antibiotiques) est banale. Bénigne, elle
5
n’est pas liée à la prolifération de
souches pathogènes, mais aux modifications métaboliques en rapport avec
0
2
1
3
l’altération de la flore dominante. Par
Études
exemple, la réduction notable de la
digestion des glucides complexes par la
Groupe contrôle
Groupe Saccharomyces
flore aboutit à la persistance dans la
lumière de glucides osmotiques, qui Figure 3. Nombre de patients ayant des symptômes : à partir de trois études (citées dans 14).
Heures
Durée de la diarrhée
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
63
Mise au point
Mise au point
ppmt/H
500
400
300
200
100
0
Lait
Yaourt
Martini
Pt déj.
Yaourt
+ yaourt pasteurisé
Savaïano
Marteau
Pt déj.
Figure 4. Effet des probiotiques sur l’intolérance au lactose : production d’hydrogène
(d’après 16-18).
Métabolisé par les bactéries de la flore intestinale, le lactose produit de l’hydrogène qui passe
dans le sang et est expiré. Ici, les volontaires (une vingtaine) ont ingéré soit du lait (400 à 450 ml
contenant 18 à 20 g de lactose), soit du yaourt (contenant 20 g de lactose), soit un petit déjeuner (Pt déj.) sans ou avec yaourt, soit un yaourt pasteurisé (bactéries lactiques tuées).
On voit que l’excrétion respiratoire d’hydrogène est nettement plus faible en cas d’ingestion de
lactose avec yaourt, preuve que la flore colique n’a pas eu à disposition de lactose (hydrolysé
plus haut).
levure®) permettait une réduction
notable du nombre d’épisodes digestifs
(notamment de diarrhées). Les effets
obtenus avec les bacilles lactiques du
yaourt (Lactobacillus acidophilus et
bulgaricus) sont du même ordre, à
condition de choisir la bonne dose et
sans doute aussi, le bon probiotique.
En cas de diarrhée aiguë chez le nourrisson ou le jeune enfant (en particulier
celles à rotavirus), certains probiotiques exercent une action curative
(diminution de la durée de la diarrhée),
voire préventive. Peu d’études ont été
menées chez l’adulte : elles vont dans
le même sens.
Il ne faut pas oublier que l’effet de certains probiotiques ne s’applique pas à
d’autres. On ne peut pas extrapoler.
Comme prévention ou traitement de la
diarrhée sous antibiotiques, Saccharomyces boulardii, Lactobacillus acidophilus, bulgaricus et rhamnosus, Enterococcus faecium et Bifidobacterium
longum sont efficaces ; d’autres ne le
sont pas.
● Tolérance du déficit en lactase. La
tolérance par un sujet de son déficit en
lactase (intolérance au lactose) est
accrue par l’administration de yaourts
ou de laits fermentés (2, 15-18). Il
convient tout d’abord de rappeler plusieurs faits :
– l’intolérance au lactose est due à un déficit sévère en β-galactosidase (lactase) de
la bordure en brosse des entérocytes ;
– cette intolérance (ce n’est pas une
allergie) est très fréquente dans les
populations noires, méditerranéennes,
tout comme asiatiques (> 70 % de la
population en est atteinte) ;
– le diagnostic repose sur l’émission
respiratoire de plus de 20 ppm d’hydrogène après ingestion de 1 g/kg poids
de lactose ;
– l’intolérance apparaît dès l’âge de 2 à
6 ans ;
– la corrélation entre les symptômes et
la maldigestion du lactose, telle que
mesurée par les tests respiratoires (à
l’hydrogène, notamment) est médiocre ;
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
– le lactose est aussi abondant dans les
yaourts (4,8 g/100 g) que dans le lait
(4,9 g/100 g). La meilleure tolérance
des yaourts n’est donc pas une affaire
de concentration.
Plusieurs mécanismes sont en cause
dans les effets bénéfiques des yaourts
sur la tolérance des sujets au lactose
(figure 4) :
– le lactose du yaourt va être en grande
partie transformé en acide lactique par
la β-galactosidase (lactase) des probiotiques contenus dans les yaourts ;
– la vidange gastrique des yaourts (et
de leur lactose) est plus lente que celle
du lait ;
– la prolifération de la flore glucidodépendante accroît la digestion du lactose (glucose + galactose) ;
– les probiotiques du yaourt modifient
le pH intestinal et la motricité colique,
et, par là, ralentissent le temps de transit colique.
En pratique, les laits fermentés sont une
bonne source de calcium et de bacilles
lactiques chez les sujets déficitaires en
lactase (sujets à peau foncée ou méditerranéens).
● Maladies inflammatoires chroniques intestinales. Les probiotiques
sont susceptibles de prévenir expérimentalement, chez l’animal, des entéropathies exsudatives génétiquement
produites lorsqu’ils sont introduits dès
la naissance : c’est le cas d’une souche
de lactobacillus ou une association de
bifidobacter, streptococcus thermophilus et lactobacillus (19, 20). Des
études chez l’homme sont en cours,
mais d’ores et déjà, on a pu montrer
l’intérêt de certaines souches de probiotiques dans le traitement des pouchites.
● Maladies fonctionnelles du tube
digestif. Les probiotiques semblent
pouvoir diminuer les symptômes des
malades atteints de colopathies fonctionnelles (21-23). Ainsi, dans l’étude
en double insu contre placebo de Niedzielin et al., portant sur 40 colopathes
dont 20 reçurent une suspension liquide
de Lactobacillus plantarium 299v pen-
64
Mise au point
Mise au point
dant 4 semaines, les douleurs et la diarrhée furent plus atténuées (et plus souvent réduites) dans le groupe traité que
dans le groupe contrôle (21). Une autre
souche de Lactobacillus (1010 unités
formant colonies, cfu) paraît moins
efficace, puisqu’elle n’améliore pas les
douleurs ou l’urgence fécale, mais
diminue malgré tout le nombre de
selles très liquides dans une étude en
double insu elle aussi (23).
● Cancer colique. La flore intestinale
joue probablement un rôle dans la carcinogenèse colique. Certaines souches
ont le pouvoir d’accroître les flux intracoliques, par la production d’acides
gras volatils (24, 25). Elles diminuent
ainsi le temps de contact entre carcinogènes et paroi. Certaines souches
neutralisent des substances ou
enzymes impliquées dans la carcinogenèse : β-glucuronidases, azo- et
nitroréductases.
Chez l’animal, certains probiotiques
comme Bifidobacterium, L. acidophilus, préviennent une partie des cancers
colo-rectaux chimiquement induits.
Chez l’homme, cet effet n’est pas documenté. Aucune étude sérieuse n’a été
publiée jusqu’à présent.
● Autres effets. Les actions sur le tube
digestif et ses fonctions et sur l’immunité générale ne sont pas les seuls effets
bénéfiques potentiels des pré- et probiotiques (3, 26, 27).
Références
1. Corthier G, Raibaud P. Écologie intestinale et flore. In : Rambaud JC, Rampal
P, eds. Les diarrhées aiguës infectieuses.
Progrès en hépato-gastroentérologie.
Paris : Éditions Doin, 1993 : 1-8.
2. Hagiage Muriel. La flore intestinale.
De l’équilibre au déséquilibre. Paris
EditionsVigot : 1994 : 120 p.
3. Schrezenmeir J, de Vrese M, Heller K.
Probiotics and prebiotics (numéro spécial). Am J Clin Nutr 2001 ; 73 (suppl 2) :
361S-498S.
4. Molin G. Probiotics in foods not containing milk or milk constituants. Am J Clin
Med 2001 ; 73 (suppl) : 380S-385S.
5. Isolauri E, Arvola T, Sutas Y et al.
Probiotics in the management of atopic
eczema. Clin Exp Allergy 2000 ; 30 :
1604-10
6. Kalliomaki M, Salminen S, Arvilommi
H, Isolauri E. Probiotics in primary prevention of atopic disease : a randomized
placebo-controlled trial. Lancet 2001 ;
357 (9262) : 1076-9.
7. Rautava S, Kalliomaki M, Isolauri E.
Probiotics during pregnancy and breastfeeding might confer immunomodulatory
protection against atopic disease in the
infant. J Allergy Clin Immunol 2002 ;
109 : 119-21.
8. Hatakka K, Savilahti E, Ponka A et al.
Effect of long term consumption of probiotic milk on infections in children attending
day care centres : double blind, randomised trial. BMJ 2001 ; 322 : 1327.
9. Hoyos AB. Reduced incidence of necrotizing enterocolitis associated with enteral
administration of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium infantis to neonates in an intensive care unit. Int J Infect
Dis 1999 ; 3 : 197-202.
10. Korviakova EP. Use of loading doses
of bifidumbacterin forte for acute enteric
infections. Zh Mikrobiol Epidemiol
Immunobiol 2000 ; 6 : 58-61.
11. Van Niel CW, Feudtner C, Garrison
MM, Christakis DA. Lactobacillus therapy
for acute infectious diarrhea in children :
a meta-analysis. Pediatrics 2002 ; 109 :
678-84.
12. Gill HS, Rutherfurd KJ, Cross ML.
Dietary
probiotic
supplementation
enhances natural killer cell activity in the
elderly : an investigation of age-related
immunological changes. J Clin Immunol
2001 ; 21 : 264-71.
13. Marteau PR, de Vrese M, Cellier J,
Schrezenmeir J. Protection from gastrointestinal diseases with the use of probiotics.
Am J Clin Nutr 2001 ; 73 (suppl) : 430S436S.
14. Saran S, Gopalan S, Krishna TP. Use of
fermented foods to combat stunting and failure to thrive. Nutrition 2002; 18 : 393-6.
15. De Vrese M, Stegelmann A, Richter B
et al. Probiotics : compensation for lactase deficiency. Am J Clin Med 2001 ; 73
(suppl) : 421S-429S.
Act. Méd. Int. - Gastroentérologie (17), n° 2, mars 2003
16. Marteau P, Flourie B, Pochart P et
al. Effect of the microbial lactase activity in yoghurt on the intestinal absorption
of lactose : an in vivo study on lactase
deficient human. Br J Nutr 1990 ; 64 :
71-79.
17. Martini MC, Kukielaka D, Savaïano
DA. Lactose digestion from yoghurt :
influence of meal and additional lactose.
Am J Clin Nutr 1991 ; 53 : 1253-58.
18. Savaïano DA, Abou EI, Smith DE et
al. Lactose malabsorption from yoghurt,
pasteurized yoghurt, milk in deficient lactase individuals. Am J Clin Nutr 1984 ;
40 : 1219-23.
19. Madsen KL, Doyle JS, Jewell LD et
al. Lactobacillus species prevents colitis
in interleukin 10 gene-deficient mice.
Gastroenterology 1999 ; 116 : 1107-14.
20. Madsen KL, Doyle JS, Tavernini MM
et al. Antibiotic therapy attenuates colitis
in interleukin 10 gene-deficient mice.
Gastroenterology 2000 ; 118 : 1094-105.
21. Niedzielin K, Kordecki H, Birkenfeld
B. A controlled, double-blind, randomized
study on the efficacy of Lactobacillus
plantarum 299V in patients with irritable
bowel syndrome. Eur J Gastroenterol
Hepatol 2001 ; 13 : 1143-7.
22. Nobaek S, Johansson ML, Molin G,
Ahrne S, Jeppsson B. Alteration of intestinal microflora is associated with reduction in abdominal bloating and pain in
patients with irritable bowel syndrome.
Am J Gastroenterol 2000 ; 95 : 1231-8.
23. O'Sullivan MA, O'Morain CA.
Bacterial supplementation in the irritable
bowel syndrome. A randomised doubleblind placebo-controlled crossover study.
Dig Liver Dis 2000 ; 32 : 294-301.
24. Nancey S, Coffin B, Descos L, Flourie
B. Colonic microflora and cancer.
Gastroenterol Clin Biol 2001 ; 25
(suppl 2) : C79-84.
25. Wollowski I, Rechkemmer G, PoolZobel BL. Protective role of probiotics and
prebiotics in colon cancer. Am J Clin Nutr
2001 ; 73 (2 Suppl) : 451S-455S.
26. Agerholm-Larsen L, Raben A, Haulrik
N et al. Effect of 8 week intake of probiotic milk products on risk factors for cardiovascular diseases. Eur J Clin Nutr
2000 ; 54 : 288-97.
27. Cadieux P, Burton J, Gardiner G et al.
Lactobacillus strains and vaginal ecology.
JAMA 2002 (17) ; 287 : 1940-1.
65
Mise au point
Mise au point