LE MICROBIOTE INTESTINAL Et Son influence sur certains troubles métaboliques Cet article est un extrait du PDF « Le Microbiote Intestinal », disponible en téléchargement gratuit. L’existence d’une flore intestinale est connue depuis plus d’un siècle. Grâce au développement des méthodes de culture en anaérobiose, la mise au point de milieux spécifiques et de nouvelles technologies biomoléculaires, les scientifiques ont pu démontrer la prépondérance qualitative et quantitative de cette flore. On perçoit toute l’importance de cette flore lors de l’utilisation d’antibiotiques. Détruite, elle est à l’origine des symptômes diarrhéiques. Cette corrélation symptomatique a permis de dégager l’idée que la flore forme un écosystème au sein de l’organisme qui l’héberge. Complexe et variés, de nombreuses études ont montré que la répartition de cette flore n’est pas homogène le long du tractus intestinal Ce schéma présente les fonctions de digestion ou d’absorption des nutriments et de synthèse de vitamines. Ainsi pendant très longtemps, on a attribué à la flore intestinale un rôle de barrière aux pathogènes exogènes. Le rôle de défense immunitaire a été surtout mis en évidence lors de l’étude des modèles animaux. La notion de micro-écologie intestinale émerge de ces résultats. Le microbiote intestinal L’étude de la flore intestinale s’intéresse aux genres et espèces bactériennes cultivables qui peuplent le tube digestif, le microbiote intestinal s’intéresse, dans un premier temps, aux communautés complexes de microorganismes colonisant le tractus digestif. Le développement des techniques de séquençage des gènes à haut débit couplé à la bio-informatique a permis de mettre en évidence la présence de bactéries viables mais non cultivables. Pour identifier l’espèce à laquelle appartient une séquence donnée, on détermine les séquences génétiques les plus proches du point de vue phylogénique. Un ensemble de banques de données permet de réaliser ses comparaisons. Pour cela, on recherche tout d’abord l’ensemble des séquences les plus similaires. Puis ces séquences sont alignées en incluant celle pour laquelle on veut déterminer l’espèce. On détermine ainsi l’arbre phylogénique correspondant. Le microbiote intestinal en chiffres 100 000 milliards de bactéries 10 fois plus que le nombre de cellules de l’organisme 1 000 espèces différentes 1 à 2 kg 3,3 millions de gènes (150 fois plus de gènes que le génome humain) Le petit monde dans l’intestin Avec une densité de 1011 cellules/g colon, le microbiote intestinal est environ 10 fois supérieur aux cellules eucaryotes. Ce qui permet de dire que l’Homme n’est pas 100% humain mais est constitué de 90% de microbes et 10% humain [CANI 2011]. « The Human Microbiome Project » (HMP) aux Etats-Unis et « The Metagenomics of the Human Intestinal Tract » (MetaHIT) en Europe sont les 2 principales initiatives visant à caractériser les communautés microbiennes au niveau de différents sites du corps humain (flore cutanée, nasale, orale, urogénitale et intestinale) et d’établir une corrélation entre les modifications de la flore et la survenue de certaines maladies. A l’image des groupes sanguins, chaque individu héberge une composition bactérienne intestinale particulière, les entérotypes. 3 types d’entérotypes distincts, caractérisés par une population bactérienne prédominante ont été identifiés : Bacteroïdes, Prevotella et Ruminococcus. Il apparait que ces entérotypes sont indépendants de la géographie, du régime alimentaire à court terme ou de la couleur de la peau. L’entérotype 1 est dominé par Bacteroïdes. Il tire principalement son énergie à partir de la fermentation des sucres. Ce genre est riche en gènes codant pour la synthèse de la biotine. L’entérotype 2 est dominé par Prevotella. Il est riche en gènes codant pour la synthèse de la thiamine. Ce genre tire son énergie à partir de la biodégradation des glycoprotéines de mucines. L’entérotype 3 est dominé par Ruminococcus. Il est riche en gènes codant pour l’hème contrairement à ceux de l’entérotype Prevotella. Ruminococcus est également capable de dégrader les mucines. Malgré des liens étroits entre les genres Prevotella et Bacteroïdes, ils s’excluent mutuellement chez les personnes en bonne santé [ARUMUGAM 2011]. Evolution du microbiote intestinal Source: Ottman et al. ont publié en 2012 une étude sur l’évolution du microbiote intestinal L’étude [RAJILIC-STAJANOVIC 2013] réalisée sur 5 personnes non apparentées et en bonne santé sur une très longue durée a montré que la composition du microbiote : commençait à varier au bout de 10 à 12 ans concernant Bacteroïdes. était affectée à court terme par l’antibiothérapie comme le montre les prélèvements effectués immédiatement après la prise d’antibiotiques, dominés par le phylum Firmicutes. Les auteurs considéraient que lorsque les mêmes sondes s’hybridaient avec tous les prélèvements d’un même sujet, ils indiquaient la présence d’un noyau stable tandis que la détection d’un seul microorganisme dans un seul échantillon révélait que sa présence était accidentelle dans le microbiote variait en fonction de l’origine ethnique et du régime alimentaire à long terme Une étude [DRAGO 2012] a été réalisée pour caractériser les compositions qualitative et quantitative du microbiote intestinal des centenaires (n=14) en bonne santé et de celui de jeunes adultes (n=10). Avec l’avancée en âge, l’équilibre de la flore intestinale pourrait être affecté par de profonds changements physiologiques. Conclusion Contrairement aux groupes sanguins qui restent immuables au cours de la vie, les 3 entérotypes du microbiote caractérisés par les genres Bacteroïdes, Prevotella et Ruminococcus pourraient évoluer. Toutefois, le noyau central constitué de colonisateurs permanents évolue peu. La composition du microbiote est dictée par un régime alimentaire à long terme et un changement ponctuel de régime ne pourrait affecter que l’abondance de certains genres ou espèces. Dès la naissance, nous sommes colonisés par la flore maternelle qui fournit les « premiers blocs de construction » essentiels au développement de notre microbiote. La colonisation progressive de nos intestins et du reste de la peau est assurée par les contacts cutanés et l’allaitement. Le microbiote intestinal s’installe et se stabilise vers l’âge de 2-3 ans. Ces bactéries jouent un rôle crucial dans la nutrition et la santé. Elles ont un rôle fondamental dans la synthèse des vitamines et participent à la dégradation des produits non digestibles pour la production d’énergie. Ce partenariat entre l’intestin et sa flore n’est pas toujours harmonieux et des études ont montré l’influence du microbiote intestinal sur les maladies. Le microbiote intestinal doit être considéré comme un organe à part entière car il participe au maintien de notre santé aussi bien physique que morale. Références ARUMUGAM M., RAES J., PELLETIER E. et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature, 2011, 473 (7346), 174-180. Doi:10.1038/nature09944 CANI P.D. & DELZENNE N.M. The gut microbiome as therapeutic target. Pharmacology & Therapeutics, 2011, 130, 202-212. DRAGO L., TOSCANO M., RODIGHIERO V., De VECCHI E. & MOGNA G. Cultivable and pyrosequenced microflora in centenarians and young subjects. J. Clin. Gastroenterol., 2012, Oct. 46, Suppl. S81-S84. Doi: 10.1097/MCG.0b013e3182693982 KORECKA A. & ARULAMPALAM V. The gut microbiome: scourge, sentinel or spectator? Journal of oral Microbiology, 2012, 4, 9367-9380. Doi: 10.3402/jom.v4i0.9367 RAJILIC-STAJANOVIC M., HEILIG H.G., TIM S., ZOETENDAL E.G. & De VOS W.M. Long term monitoring of the human intestinal microbiota composition. Environ. Microbiol., 2013, 15 (4), 1146-1159. OTTMAN N., SMIDT H., DE VOS W. M., BELZER C. (2012). The function of our microbiota: who is out there and what do they do? Front. Cell. Inf. Microbio. 2:104.10.3389/fcimb.2012.00104 Probiotique et prébiotique… mais qu’est-ce que c’est? Patrick D. Paquette, microbiologiste agréé, le 21 avril 2010, De nos jours, l’emphase médiatique concernant les microorganismes est principalement focalisée sur ceux qui nuisent à notre santé (ex : H1N1, Légionellose, Clostridium difficile, SRAS, etc.) Malheureusement, les microorganismes bénéfiques pour notre santé, communément appelés « bonnes bactéries », sont trop souvent laissées pour compte. Or, leur présence dans notre alimentation quotidienne est de plus en plus fréquente ou à tout le moins, de plus en plus remarquée. Je parle bien sûr des bactéries probiotiques, auxquelles je consacre le sujet de ce premier article. L’intestin humain contient en moyenne 100 000 milliards de bactéries provenant de 400 espèces différentes. Cette flore microbienne est très importante, car elle contribue au bon fonctionnement du système digestif et du système immunitaire (défenses naturelles, globules blancs, anticorps, etc.). Une infection, un stress prolongé, une maladie ou la prise d’antibiotique, sont des facteurs qui peuvent perturber et déséquilibrer la composition de cette flore. La prise d’antibiotique étant le facteur d’agression le plus important. Ces débalancements de la flore microbienne ont des effets néfastes qui peuvent affecter notre capacité à nous défendre contre les mauvaises bactéries. Vous comprendrez donc qu’il est important d’entretenir la flore microbienne de notre intestin et au mieux de la renforcir. C’est ici que les probiotiques entrent en scène! LES PROBIOTIQUES Selon l’Organisation mondiale de la santé, les probiotiques sont des bactéries vivantes qui lorsque consommées régulièrement et en quantité suffisante, exercent un effet potentiellement bénéfique sur la santé. En ce sens, les probiotiques modifient la flore de l’intestin de sorte à favoriser la présence des bonnes bactéries, et ce, au détriment des mauvaises. Cela améliore l’équilibre à long terme de la flore et la rend plus résistante vis-à-vis des agressions. En plus, les probiotiques facilitent le rétablissement de la flore microbienne de l’intestin s’il y a eu un débalancement et contribuent à renforcir le système immunitaire, tout en aidant le système digestif. Pour arriver à remplir tous ces rôles, les probiotiques agissent selon 5 différentes stratégies: Modulation du système immunitaire: Bien que non pathogènes, certains probiotiques imitent l’apparence des bactéries causant des infections. Ainsi, notre système immunitaire reste en alterne, devient plus vigilant et produit plus d’anticorps. Renforcement de la muqueuse intestinale: Les probiotiques vont influer sur les cellules intestinales afin qu’elles augmentent la production du revêtement protecteur de l’intestin (mucus). Le mucus est une barrière qui bloque le passage des bactéries qui voudraient s’introduire dans le corps et englue celles qui s’y risquent, ce qui permet de les expulsées via les selles. Action antimicrobienne: Les probiotiques peuvent produire des bactériocines et des propionines, des substances qui ralentissent respectivement les invasions bactériennes et virales. Les probiotiques vont également compétitionner avec les microbes pathogènes pour les nutriments et l’espace disponible dans l’intestin. Action anticancéreuse: Les bactéries probiotiques produisent aussi des enzymes et des antioxydants, qui aident à détruire certains composés qui causent les cancers (radicaux libres) ou qui en favorisent le développement. Action sur le système digestif: Les probiotiques vont digérer pour nous certaines fibres alimentaires indigestes. Cela va nous permettre d’en récupérer les nutriments et par ailleurs, améliorera le transit intestinal et la régularité. Certains probiotiques vont également produire des vitamines et aider au métabolisme de certains composés qui peuvent être difficiles à digérer, comme le lactose par exemple. Ils augmentent également l'absorption des acides gras, des protéines et des minéraux. Les probiotiques sont également employés pour prévenir et traiter la diarrhée des voyageurs (tourista), les diarrhées infectieuses ou celles causées par un traitement aux antibiotiques. Ils sont aussi utilisés pour prévenir les rechutes de la colite ulcéreuse, les infections à C. difficile et pour soulager les symptômes du syndrome de l’intestin irritable. Pour plus de détail concernant les applications thérapeutiques des probiotiques, il est recommandé de consulter un professionnel de la santé. OÙ LES TROUVER ET QUI SONT-ILS? Les probiotiques sont principalement vendus dans les pharmacies, les boutiques de produits naturels et les supermarchés. Ils se présentent sous la forme de capsule (BioK+) ou bien incorporé à du jus de fruit (Oasis pause santé probiotique), à du yogourt (Yoptimal, Activia) ou à des produits laitiers fermentés (DanActive, Kéfir). Il existe une grande variété de probiotiques dans le commerce. Toutefois, les meilleurs appartiennent aux genresLactobacillus et Bifidobacterium, qui sont fréquemment abrégés par la lettre L et B. À titre d'exemple, il y a: L. casei (defensis) L. acidophilus, L. gasseri, L. rhamnosus, B. lactis (BL regularis), B. bifidum (Bifidus), B. longum, B. breve, B. animalis et B. humanis. Ceci n’est pas une liste exhaustive, mais présente les principaux probiotiques. Les effets bénéfiques des probiotiques peuvent varier d’une bactérie à l’autre. POSOLOGIE Actuellement, il n’y a pas de consensus unanime sur la dose et la fréquence à laquelle les probiotiques doivent être consommé pour avoir un impact significatif sur la santé. Toutefois, certains chiffres tendent à se démarquer. Ainsi, on parle généralement d’une dose quotidienne d’au moins 1 milliard de bactéries probiotiques (généralement une portion – voir l’emballage) et la cure doit durer plus de 10 jours par mois. Il est important de noter que les probiotiques ne peuvent pas s'installer en permanence dans l’intestin (pas de colonisation). Ils cessent d’être présents dans les jours qui suivent l’arrêt de la consommation des produits qui contiennent des probiotiques. Une consommation régulière et espacée est plus favorable. QU'EN EST-IL DES PRÉBIOTIQUES? Les prébiotiques sont des nutriments (polymère de glucide) réservés aux probiotiques. Il est impossible pour nous de digérer les prébiotiques et ils arrivent donc intacts dans notre intestin. De là, ils favorisent le développement et le maintient des populations probiotiques, car ces derniers sont les seuls à pouvoir les utiliser pour se nourrir. Bien qu’ils ne soient pas absolument nécessaires, les prébiotiques permettent néanmoins aux probiotiques de fonctionner de façon optimale et d’avoir une croissance adéquate. Différents prébiotiques sont disponibles sur le marché. Généralement, ils sont incorporés à des aliments contenant déjà des probiotiques. L’inuline, un extrait de la racine de chicorée, est le plus fréquent. Les prébiotiques se retrouvent aussi naturellement dans certains aliments tels que l’ail, les oignons, les asperges, les artichauts, les bananes, le blé et le seigle. Il y a aussi des aliments auxquels uniquement des prébiotiques ont été ajouté. C’est le cas par exemple du pain « Bon Matin Prébiotique ». Fait à noter, un mélange de probiotique et de prébiotique s’appelle un symbiotique. Source principale: Agriculture et Agroalimentaire Canada Les troubles métaboliques (obésité) Les études chez la souris et chez l’homme, prouvent également que la flore intestinale des personnes en surpoids est différente de celle des gens ayant un poids corporel normal. Ce lien est tellement fort que des souris normales inoculées avec la flore bactérienne de souris obèses deviennent graduellement obèses et vice versa. Leur colonisation avec une flore intestinale « type obèse » aboutit à une augmentation de 60 % de la masse grasse en deux semaines malgré une réduction de la prise alimentaire de 30 %. TROUBLES METABOLIQUES (SURPOIDS, OBESITE, EXCES DE CHOLESTEROL, DIABETES TYPE II…) : LA FLORE INTESTINALE EST IMPLIQUEE Des études récentes démontrent que la composition de la flore intestinale pourrait prédisposer au stockage d’énergie et donc au gain de poids. Plusieurs groupes de chercheurs s’intéressent actuellement aux relations entre l’évolution de la flore intestinale dès l’enfance et l’apparition de surpoids ou d’obésité. Des flores différentes selon le poids Pour étayer cette hypothèse, les scientifiques ont analysé les données d’une étude qui a suivi des enfants à partir de l’âge de 6 mois pendant une durée moyenne de 7 ans. A plusieurs reprises, la flore des enfants était analysée, et les données de 25 enfants en surpoids ou obèses ont été comparées à celles de 24 enfants de poids normal (contrôle sur la base de critères très stricts). L’analyse microbiologique de la flore intestinale des enfants montre que chez les enfants de poids normal, le nombre de bifidobactéries (les «bifidus») est fort supérieur à celui des enfants ayant développé un surpoids ou une obésité pendant l’enfance. Les firmicutes : quand on prend des kilos, c’est parce qu’il y en a trop ! Définition : Groupe de bactéries (appelé division dans la classification actuelle) réunissant les actinobactéries (anciennement appelées actinomycètes), les cyanobactéries (bactéries photosynthétiques), le groupe Bacillus/Clostridium (comprenant notamment les bacilles) et enfin le groupeThermus/Deinococcus. Dans notre flore intestinale 95% de bactéries appartiennent à deux grands groupes : LES FIRMICUTES ET LES BACTEROIDETES. Les études montrent clairement qu’une modification de la flore, et notamment du ratio Firmicutes / Bacteroïdètes, influe sur la prise de poids. Le ratio Firmicutes / Bacteroïdètes • Chez un adulte en bonne santé, ce rapport est de 10 /1. • Chez un adulte obèse, il est de 100 / 1 ! Les Firmicutes extraient davantage de sucres et d’acides gras du bol alimentaire. Ces bactéries stimulent aussi l’assimilation des lipides et favorisent l’obésit » L’effet calorique d’une pomme n’est pas le même pour tout le monde. 100 g de pommes pour une personne en surpoids ont une valeur calorique bien plus importante que pour une personne de poids normal. Quand on sait qu’un excès énergétique de moins de 1% équivaut à 20 kg du poids corporel en plus sur une période équivalente à 20 années, il devient urgent de s’occuper de notre flore. Peut-on modifier ce ratio grâce aux probiotiques ? Il est désormais possible que la modulation de la flore intestinale puisse constituer un moyen de prévenir, voire de traiter le surpoids induit par une alimentation pauvre en fibres et riche en graisses. C’est une nouvelle approche dans le traitement des troubles métaboliques comme l’obésité, l’excès de cholestérol et les diabètes type II. La modulation de la flore intestinale peut être réalisée en apportant à l’intestin, depuis l’extérieur, des bactéries «amies», LES PROBIOTIQUES et de fibres spécifiques, LES PREBIOTIQUES. Les prébiotiques sont des ingrédients alimentaires qui servent de nourriture aux probiotiques (ou bonnes bactéries) en stimulant leur croissance et leur activité. Un grand nombre de prébiotiques sont des fibres qui, parce qu’elles ne sont pas digérées par notre système digestif, arrivent quasi intactes au gros intestin où elles sont fermentées par la flore intestinale. Le ratio Firmicutes / Bacteroïdètes au sein de la flore intestinale peut être rééquilibré par une supplémentation en probiotiques de la famille des bifidobactéries et de fibres prébiotiques bifidogènes.