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Certains de mes meilleurs amis sont des germes
Michael Pollan , le New York Times Magazine , 15 mai 2013
Je peux vous dire la date exacte à laquelle j'ai commencé à penser que je suis dans la
première personne du pluriel - comme un super-organisme, c'est, plutôt qu'un vieux être
humain ordinaire. Il est arrivé sur Mars 7 C'est là que j'ai ouvert mon e-mail pour trouver
un énorme fichier des cartes et des données brutes, processeur étouffement d'un
laboratoire situé à l' Institut BioFrontiers à l'Université du Colorado, Boulder. Dans le
cadre d'une nouvelle initiative citoyens de la science appelée le projet de Gut américain ,
le laboratoire séquencé mon microbiome - dire que les gènes pas de «moi», exactement,
mais des plusieurs centaines d'espèces microbiennes avec qui je partage ce corps. Ces
bactéries, qui sont au nombre d'environ 100 milliards de dollars, vivent (et mourir) en ce
moment sur la surface de ma peau, sur ma langue et profondes dans les bobines de mes
intestins, où le plus gros contingent d'entre eux sera trouvé, un livre ou deux des
microbes formant ensemble un vaste désert intérieur, largement inexploré que les
scientifiques commencent tout juste à la carte.
J'ai cliqué ouvert un fichier appelé tableaux taxons, et un graphique à barres coloré sauté
sur mon écran. Chaque barre représente un échantillon prélevé (avec un tampon) de ma
peau, la bouche et les fèces. Pour fins de comparaison, ceux-ci ont été juxtaposés avec des
barres représentant les microbiomes d'environ 100 "moyenne" Américains
précédemment séquencés.
Il y avait là les noms des centaines d'espèces bactériennes qui m'appellent à la maison.En
chiffres absolus, ces microbes et leurs gènes nous écrasent. Il s'avère que nous ne
sommes que 10 pour cent humaine: pour chaque cellule humaine qui est intrinsèque à
notre corps, il ya environ 10 microbes résidents - y compris commensaux (généralement
des parasites inoffensifs) et mutualistes (commerçants de faveur) et, que dans un petit
nombre de cas, les agents pathogènes. Dans la mesure où nous sommes porteurs de
l'information génétique, et plus de 99 pour cent de celui-ci est microbienne. Et il semble
plus probable que ce «second génome», comme on l'appelle parfois, exerce une influence
sur notre santé aussi grand et peut-être même plus que les gènes que nous héritons de

nos parents. Mais alors que vos gènes hérités sont plus ou moins fixes, il peut être
possible de remodeler, même cultiver, votre deuxième génome.
Justin Sonnenburg , un microbiologiste à l'Université Stanford, suggère que nous ferions
bien de commencer en ce qui concerne le corps humain comme «un navire élaborée
optimisé pour la croissance et la propagation de nos habitants microbiennes.« Cette
nouvelle façon d'humilité de penser l'auto a de grandes implications pour la santé
humaine et microbienne, qui se révèlent être inextricablement liés. Troubles dans notre
écosystème interne - une perte de la diversité, disent, ou une prolifération du genre
«mauvais» de microbes - peuvent nous prédisposer à l'obésité et toute une gamme de
maladies chroniques, ainsi que certaines infections. " greffes fécaux », qui impliquent
l'installation microbiote d'une personne en bonne santé dans le ventre d'une personne
malade, il a été démontré pour traiter efficacement un antibiotique agent pathogène
intestinal, résistante appelée C. difficile, qui tue 14.000 Américains chaque année. (Les
chercheurs utilisent le mot «microbiote» pour désigner tous les microbes dans une
communauté et «microbiome» pour désigner leurs gènes collectives.) Nous savons
depuis quelques années que les souris obèses transplantées avec la communauté
intestinale des souris maigres perdre du poids et vice versa. (Nous ne savons pas
pourquoi.) Une expérience similaire a été réalisée récemment sur les humains par des
chercheurs aux Pays-Bas: lorsque le contenu du microbiote d'un donneur maigre ont été
transférés aux tripes de patients masculins atteints du syndrome métabolique, les
chercheurs ont constaté des améliorations remarquables de la la sensibilité des
bénéficiaires à l'insuline, un marqueur important pour la santé métabolique. D'une
certaine manière, les microbes intestinaux étaient influencer les métabolismes des
patients.
Nos microbes résidents semblent également jouer un rôle essentiel dans la formation et
la modulation de notre système immunitaire, l'aidant à distinguer avec précision entre
l'ami et l'ennemi et ne pas aller sur les noix, ainsi, les noix et toutes sortes d'autres
allergènes potentiels. Certains chercheurs pensent que l'augmentation alarmante des
maladies auto-immunes de l'Ouest peut être redevable à une rupture dans la relation
ancienne entre nos corps et de leurs «vieux amis» - les symbiotes microbiens avec
lesquels nous co-évolué.
Ces affirmations sonnent extravagant, et, en fait, de nombreux chercheurs sont sur le
microbiome attention à ne pas faire l'erreur que les scientifiques travaillant sur le
génome humain ont fait une dizaine d'années il ya, quand ils ont promis qu'ils étaient sur
la piste de remèdes pour de nombreuses maladies. Nous attendons toujours. Pourtant, si
des remèdes émergent de l'exploration de la deuxième génome, les implications de ce qui
a déjà été appris - pour notre sens de soi, pour notre définition de la santé et de notre

attitude envers les bactéries en général - sont difficiles à exagérer. La santé humaine doit
maintenant "être considéré comme une propriété collective du microbiote humain
associé», comme un groupe de chercheurs a récemment conclus dans une revue de
référence article sur l'écologie microbienne - qui est, en fonction de la communauté, et
non l'individu.
Un tel changement de paradigme ne vient pas trop tôt, car en tant que civilisation, nous
avons juste passé la plus grande partie du siècle faisons de notre mieux inconsciente de
détruire le microbiote humain associé à une guerre multifronted sur les bactéries et un
régime particulier au détriment de son bien-être. Les chercheurs parlent maintenant
d'une «microbiome occidentalisé" pauvre et se demandent si le moment est venu de se
lancer dans un projet d '«écologie de la restauration" - pas dans la forêt tropicale ou sur
la prairie, mais ici, chez nous, dans l'intestin humain.
En Mars je me suis rendu à Boulder pour voir la machine Illumina HiSeq 2000
séquençage qui avait répandu sa lumière puissante sur mon propre microbiome et de
rencontrer les scientifiques et les programmeurs informatiques qui faisaient sens de mes
données. Le laboratoire est dirigé par Rob Chevalier , un longiligne, 36 ans, biologiste en
brosse qui, le premier venu aux États-Unis à partir de son pays natal, la Nouvelle-
Zélande pour étudier les espèces envahissantes , un problème grave dans son pays
d'origine. Chevalier a obtenu son doctorat en écologie et de biologie évolutive de
Princeton quand il avait 24 ans et a ensuite dérivé de l'étude des espèces visibles et des
communautés au invisibles. En chemin, il a découvert qu'il avait un talent pour la
biologie computationnelle. Chevalier est considéré comme un brillant analyste de
données de séquençage, habile à trouver des modèles dans le flot des informations
produites par les machines que «séquence de lot" tout l'ADN dans un échantillon, puis
démêler les signatures génétiques uniques de chaque microbe. Ce talent explique
pourquoi tant de scientifiques explorant le microbiome aujourd'hui envoyer leurs
échantillons à séquencer et analysés par son laboratoire; c'est aussi la raison pour
laquelle vous trouverez le nom de Chevalier sur la plupart des papiers importants dans le
domaine.
Au cours de deux jours à Boulder, j'ai apprécié plusieurs repas avec Knight et ses
collègues, post-doctorants et étudiants des cycles supérieurs, mais je dois dire que j'ai été
un peu surpris par le discours de table. Je ne pense pas que je n'ai jamais entendu autant
de discussions de matières fécales humaines au dîner, mais une chose ces scientifiques
sont à une réévaluation radicale du contenu du colon humain. J'ai appris fille de 16 mois,
de Knight, qui a eu la plupart des couches à laquelle elle a contribué échantillonnés et
séquencés. M. Knight a déclaré au dîner que lui-même prélevé tous les jours; sa femme,
Amanda Birmingham, qui nous a rejoint une nuit, m'a dit qu'elle était heureuse d'être

réduit à une fois par semaine. "Bien sûr, je garde un couple de tampons dans mon sac, en
tout temps,» dit-elle en roulant des yeux, «parce que vous ne savez jamais."
Un résultat d'une vaste auto-étude de la famille a été une série de documents à étudier la
dynamique microbienne de la famille. Les données ont contribué à démontrer que les
communautés microbiennes des couples partageant une maison sont similaires, ce qui
suggère l'importance de l'environnement dans l'élaboration de microbiome d'un
individu. Chevalier a également constaté que la présence d'un chien de la famille a
tendance à mélanger la peau des collectivités de tout le monde, probablement par léchage
et les caresses. Un document, intitulé «Moving Pictures de la microbiome humain», suivi
des changements au jour le jour dans la composition microbienne de chaque partie du
corps. Chevalier a produit des animations montrant comment chaque communauté -
l'intestin, la peau et la bouche - a organisé un casting fondamentalement différente de
caractères microbiennes qui varient dans une fourchette relativement étroite au fil du
temps.
Échantillonnage quotidien de Chevalier des couches de sa fille (ainsi que ceux de l'enfant
d'un collègue) a également retracé le processus remarquable par laquelle la communauté
de l'intestin d'un bébé, qui in utero est stérile et plus ou moins une ardoise vierge, est
colonisé. Ce processus commence peu de temps après la naissance, quand une
communauté naissante distinctif de microbes assemble dans l'intestin. Puis, avec
l'introduction d'aliments solides, puis le sevrage, les types de microbes passent
progressivement jusqu'à ce que, par 3 ans, l'intestin du bébé vient à ressembler à une
communauté adulte ressemble beaucoup à celle de ses parents.
L'étude des bébés et leur régime alimentaire spécialisé a donné des informations clés sur
la façon dont la colonisation de l'intestin se déroule et pourquoi il est si important pour
notre santé. L'un des premiers indices de la complexité du microbiome proviennent d'un
coin inattendu: l'effort pour résoudre un mystère sur le lait. Pendant des années, les
scientifiques de la nutrition ont été confondus par la présence humaine dans le lait
maternel de certains glucides complexes , appelés oligosaccharides, dont le nourrisson
humain n'a pas les enzymes nécessaires pour digérer. Théorie de l'évolution affirme que
tous les composants du lait de la mère doit avoir une certaine valeur pour le
développement du bébé ou la sélection naturelle aurait depuis longtemps jeté comme un
gaspillage de ressources précieuses de la mère.
Il s'avère que les oligosaccharides sont là pour nourrir le bébé, mais pas un particulier
bactérie intestinale appelée Bifidobacterium infantis, qui est particulièrement bien
adapté à décomposer et à utiliser des oligosaccharides spécifiques présents dans le lait
maternel. Quand tout va bien, les bifidobactéries prolifèrent et dominer, aidant à garder
le bébé en bonne santé en évinçant les caractères microbiennes moins salés avant de

pouvoir s'établir et, peut-être le plus important, en favorisant l'intégrité de l'épithélium -
la muqueuse de l'intestin, qui joue un rôle essentiel en nous protéger contre l'infection et
l'inflammation.
"Le lait maternel, étant la seule nourriture des mammifères en forme par la sélection
naturelle, est la pierre de Rosette pour tous les aliments», explique Bruce allemand , un
spécialiste de l'alimentation à l'Université de Californie, Davis, qui fait des recherches
lait. "Et qu'est-ce qu'il nous a dit, c'est que lorsque la sélection naturelle crée un aliment,
il est préoccupé non seulement à nourrir l'enfant, mais les microbes intestinaux de
l'enfant aussi."
D'où viennent ces bifidobactéries tous importants viennent et ce que cela signifie si,
comme moi, vous n'avez jamais été allaités? Le lait maternel n'est pas, comme l'a été
pensé, stérile: il est à la fois un «prébiotique» - une nourriture pour les microbes - et un
«probiotique», une population de microbes bénéfiques introduit dans le corps. Certains
d'entre eux peuvent trouver leur chemin à partir du colon de la mère à ses conduits de
lait et de là dans l'intestin du bébé avec sa première tétée. Parce que les concepteurs de
préparations pour nourrissons n'ont pas, du moins jusqu'à récemment, de tenir compte
de ces résultats, y compris ni oligosaccharides prébiotiques ou probiotiques dans leur
formule, les entrailles de bébés nourris au biberon n'est pas optimale colonisés.
La plupart des microbes qui composent la communauté de l'intestin d'un bébé sont
acquis à la naissance - un processus microbienne riche et désordonné qui expose le bébé
à toute une série de microbes maternelle. Les bébés nés par césarienne, cependant, la
procédure est relativement stérile, n'acquièrent pas de microbes vaginaux et intestinaux
de leur mère à la naissance. Leurs premières communautés de l'intestin ressemblent plus
à celle de (et père) la peau de leur mère, ce qui est loin d'être idéale et peut expliquer les
taux plus élevés de l'allergie, l'asthme et des problèmes auto-immunes chez C-
section bébés: ne pas avoir été ensemencé avec l'assortiment optimal de microbes à la
naissance, le système immunitaire peut ne pas se développer correctement.
Au dîner, le chevalier m'a dit qu'il était suffisamment préoccupé par une telle éventualité
qui, quand sa fille est née par césarienne d'urgence, lui et sa femme a pris les choses en
main: l'aide d'un écouvillon stérile, ils inoculé le nouveau-né de peau avec les sécrétions
vaginales de la mère pour assurer une bonne colonisation. Un procès formel d'une telle
procédure est en cours à Porto Rico.
Pendant que j'étais à Boulder, je me suis assis avec Catherine A. Lozupone, un
microbiologiste qui venait de quitter le laboratoire de Chevalier de mettre en place sa
propre à l'Université du Colorado, Denver, et qui a passé du temps à regarder mon
microbiome et en la comparant avec d'autres , y compris le sien. Lozupone est l'auteur