Qu’est-ce que le microbiote intestinal? Quel est le microbiome humain?

Le corps humain abrite environ 100 billions de microbes – nous avons plus de ces micro-organismes que nous avons nos propres cellules humaines, qui sont plus nombreuses qu’environ 10 à 1.

Les progrès scientifiques de la génétique au cours des dernières années nous permettent d’en savoir beaucoup plus sur les microbes qui vivent dans et dans nos trillions.

De nombreux pays ont beaucoup investi dans la recherche pour comprendre les interactions au sein de l’écosystème du corps humain et leur pertinence pour la santé et la maladie.

Les deux termes microbiote et microbiome sont souvent utilisés pour signifier la même chose – vous les verrez souvent utilisés de manière interchangeable. Il y a une différence subtile entre les significations, cependant, et donc cet article fera la distinction entre les deux.

Faits rapides sur le microbiote humain et le microbiome

Voici quelques points clés sur les populations microbiennes du corps humain. Plus de détails sont trouvés dans l’article.

• Le microbiote humain est constitué de trillions de cellules – y compris les bactéries, les virus et les champignons – et ils sont dix fois plus nombreux que nos propres cellules.
• Les plus grandes populations de microbes résident dans notre intestin – le microbiote intestinal. D’autres habitats incluent la peau.
• Les cellules microbiennes – et leur matériel génétique, le microbiome – vivent avec nous dans une relation innée vitale pour la santé normale, bien que certaines espèces soient aussi des agents pathogènes opportunistes qui peuvent nous envahir et causer des maladies.
• Les micro-organismes vivant à l’intérieur du tractus gastro-intestinal – également connu sous le nom de flore intestinale – représentent jusqu’à 4 livres de biomasse, chaque individu ayant un mélange unique d’espèces.
• Le microbiote est important dans la nutrition, l’immunité et les effets sur le cerveau et le comportement. Il est impliqué dans de nombreuses maladies lorsque l’équilibre individuel normal des microbes est perturbé.

Quels sont le microbiote humain et le microbiome? 1-3

Le microbiote humain comprend les populations d’espèces microbiennes qui vivent sur ou dans le corps humain – les bactéries commensales, les virus et les champignons (et d’autres animaux unicellulaires tels que les archées et les protistes) qui appellent notre corps à la maison.

Chacun d’entre nous héberge entre 10 000 et 100 000 milliards de cellules microbiennes dans une relation symbiotique qui, dans l’état normal de santé, convient à eux et à nous. Les estimations varient, mais il pourrait y avoir plus de 1000 espèces différentes de micro-organismes constituant le microbiote humain.

Tous les gènes à l’intérieur de ces cellules microbiennes, quant à eux, sont ce qui constituent le microbiome.

De la même manière que pour déchiffrer le génome humain – en séquençant tous nos gènes – le microbiome a fait l’objet d’efforts intenses pour démêler toute son information génétique.

La vidéo suivante sur l’écosystème humain a été produite par le Genetic Science Learning Centre de l’Université de l’Utah, à Salt Lake City.

C’est une bonne introduction aux différents habitats pour différents types de microbes dans et autour de notre corps, y compris les différences entre l’environnement sec de l’avant-bras et l’environnement humide et huileux de l’aisselle.

Le total des microbes dans le microbiote humain peut être très élevé en termes de nombre de cellules et d’espèces, mais les microbes sont si petits que, s’ils dépassent en nombre les cellules humaines, ils ne représentent qu’environ 2-3% de notre poids corporel total.

La recherche en cours au cours de la dernière décennie a permis d’élucider la diversité génétique de ces communautés, qui varie selon les sites.

Une étude publiée par le Human Microbiome Project Consortium dans la revue en 2012 a révélé que:

• Les échantillons de communautés microbiennes buccales et fécales sont particulièrement variés
• En revanche, les échantillons provenant des sites vaginaux montrent des communautés microbiennes particulièrement simples.

L’étude a caractérisé la grande diversité du microbiome humain à travers un grand groupe de personnes occidentales en bonne santé, mais pose de nombreuses questions qui peuvent être résolues par d’autres recherches génétiques. Comment les populations microbiennes en chacun de nous varient-elles au cours de notre vie, et les schémas de colonisation saine sont-ils reflétés par des microbes pathogènes?

« Quel est le rôle de l’immunité de l’hôte ou de la génétique dans la formation des modèles de diversité, et comment les modèles observés dans cette population nord-américaine se comparent-ils à ceux du monde entier? » les auteurs écrivent. Certaines réponses sont fournies par des conclusions plus récentes présentées à la page 2.

Développements récents sur les microbes commensaux humains issus des nouvelles MNT

Le stress pendant la grossesse «modifie le microbiome vaginal, influençant le développement de la progéniture»

Ce document dans le numéro de septembre 2015 de la revue s’est penché sur la question de savoir si «les perturbations de l’écosystème vaginal pourraient être un facteur contribuant à des conséquences importantes et à long terme pour la progéniture».

Les altérations du microbiome oculaire des porteurs de lentilles de contact peuvent augmenter les infections

Les populations bactériennes dans les yeux des porteurs de lentilles de contact étaient plus typiques de la flore cutanée de la paupière que de la surface oculaire des yeux des non porteurs de lentilles dans cette recherche présentée en mai 2015.

Pourquoi le microbiote humain est-il important?

Les micro-organismes qui ont évolué à nos côtés et forment une partie intégrante de la vie humaine remplissent différents rôles. Ils sont impliqués à la fois dans la santé et la maladie, et la recherche a trouvé des liens entre nos populations bactériennes, qu’elles soient normales ou perturbées, et les maladies suivantes:

• Asthme
• Autisme
• Cancer
• Maladie coeliaque
• Colite
• Diabète
• Eczéma
• Maladie cardiaque
• Malnutrition
• Sclérose en plaque
• Obésité.

Le microbiome humain a une influence sur les quatre grands domaines suivants d’importance pour notre santé: la nutrition, l’immunité, le comportement et la maladie.

Nutrition

En plus de se nourrir d’énergie à partir de la nourriture que nous mangeons, les microbes intestinaux sont essentiels à la disponibilité des nutriments pour nous-mêmes.Les bactéries intestinales nous aident à décomposer des molécules complexes dans les viandes et les légumes, par exemple. Sans l’aide de bactéries intestinales, la cellulose végétale est indigeste.

Les microbes intestinaux peuvent également avoir une influence sur nos envies et nos sentiments d’être complet après avoir mangé via leurs activités métaboliques.

La diversité de notre microbiote est liée à la diversité de notre alimentation, et les adolescents qui essaient une grande variété d’aliments présentent un microbiote intestinal plus varié que les adultes qui suivent un régime alimentaire distinct.

Immunité

Sans contact avec les micro-organismes qui nous colonisent dès la naissance, notre immunité adaptative n’existerait pas. L’immunité adaptative est la partie de notre système immunitaire qui apprend comment réagir aux microbes après les avoir rencontrés, permettant une défense plus rapide contre les organismes pathogènes.

Les scientifiques ont trouvé des effets profondément mauvais chez les rongeurs sans germes – les rongeurs qui sont stériles de micro-organismes – et une immunité sous-développée est parmi eux.

Le microbiote est également pertinent pour les maladies auto-immunes et les allergies, qui peuvent être plus susceptibles de se développer lorsque les expositions microbiennes précoces sont perturbées.

Comportement

En raison de son implication dans la digestion, le microbiote peut également affecter le cerveau. Certains ont même appelé le microbiote intestinal un «second cerveau».

Les petites molécules libérées par l’activité des bactéries intestinales déclenchent la réponse des nerfs dans le tractus gastro-intestinal.

Des liens ont également été observés entre le microbiome intestinal et les troubles cérébraux tels que la dépression et les troubles du spectre autistique (TSA).

Maladie

Les populations bactériennes gastro-intestinales ont fourni des informations sur les conditions intestinales telles que les maladies inflammatoires de l’intestin (MICI) de la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse. Une faible diversité dans le microbiote intestinal a été associée à la MII ainsi qu’à l’obésité et au diabète de type 2.

La nature du microbiote intestinal a été liée au syndrome métabolique, et les modifications diététiques ont montré un effet sur cet ensemble de facteurs de risque via les prébiotiques, les probiotiques et d’autres suppléments.

Les microbes intestinaux et leur génétique affectent notre équilibre énergétique, ainsi que le développement et la fonction du cerveau. En conséquence, la recherche sur les effets des microbes intestinaux sur le cerveau en développement et les troubles liés à l’alimentation est en cours.

La perturbation antibiotique du microbiote peut conduire à la maladie, y compris l’émergence d’infections qui présentent une résistance aux antibiotiques.

Le microbiote inné joue également un rôle important dans la résistance à la prolifération intestinale de populations introduites à l’extérieur qui autrement provoqueraient la maladie – les «bonnes» bactéries rivalisent avec les «mauvaises», avec certains composés anti-inflammatoires libérant même.

Qu’est-ce que le microbiote intestinal?

En 1996, le Dr Rodney Berg du département de microbiologie et d’immunologie de l’Université d’État de Louisiane a écrit sur le microbiote intestinal, résumant son importance «profonde» au moment où il a été appelé la microflore de l’intestin.

« La microflore du tractus gastro-intestinal indigène a des effets profonds sur le développement anatomique, physiologique et immunologique de l’hôte », a écrit le Dr Berg dans un article publié dans.

Le document ajoute:

« La microflore indigène stimule le système immunitaire de l’hôte pour répondre plus rapidement à la provocation pathogène et, par l’intermédiaire de l’antagonisme bactérien, inhibe la colonisation du tractus gastro-intestinal par des pathogènes exogènes manifestes. »

Cette relation symbiotique est bénéfique pour nous, et la présence de cette flore normale comprend des micro-organismes qui sont si omniprésents dans notre environnement qu’ils habitent pratiquement tous les animaux du même habitat.

Cependant, ces microbes natifs comprennent également des bactéries nocives qui, comme le dit Berg, «peuvent transloquer à travers la barrière muqueuse pour provoquer une infection systémique chez les hôtes affaiblis».

En résumé, il y a des bactéries bénéfiques dans l’intestin et il y a des bactéries nocives qui peuvent pénétrer dans nos systèmes corporels plus larges et causer des infections locales du tractus gastro-intestinal. Ces infections comprennent l’empoisonnement alimentaire et d’autres maladies gastro-intestinales qui entraînent des diarrhées et des vomissements.

Le microbiote intestinal

• Comprend des dizaines de trillions de cellules microbiennes pesant jusqu’à 2 kg (4,4 livres)
• Est l’hôte de centaines d’espèces bactériennes différentes – plus d’un millier ont été identifiés
• Contient plus de 3 millions de gènes – le microbiome intestinal a 150 fois plus de gènes que le corps humain
• Est unique à chaque personne – nous partageons tous un tiers des microbes présents, mais le reste constitue notre microbiote individuel.

Nouvelles découvertes sur le microbiome7,10

D’énormes investissements ont été consacrés à la recherche sur les populations microbiennes du corps et leur génétique, explorant les liens avec la santé et la maladie.

Les Instituts nationaux de la santé (NIH) ont lancé le Projet sur le microbiome humain en 2007, un projet de recherche qui vise à caractériser nos espèces microbiennes et leurs relations avec la santé en produisant de vastes ensembles de données accessibles au public à partir d’études génétiques.

L’Europe et la Chine ont également collaboré pour lancer un programme similaire, le projet Metagenomics of the Human Intestinal Tract (MetaHIT). En 2013, un autre projet financé par l’Europe a été lancé, baptisé MyNewGut.

La plupart des micro-organismes qui vivent avec nous se trouvent dans le système gastro-intestinal, et c’est aussi là que la plupart des nouvelles découvertes sont faites. Des exemples clés sont énumérés sous les développements récents suivants.

Développements récents sur les bactéries intestinales à partir des nouvelles MNT

Divers régimes enrichissent les microbes intestinaux

Ce récent article passe en revue la manière dont des maladies telles que le diabète de type 2, l’obésité et la maladie inflammatoire de l’intestin (MICI) peuvent être liées à des réductions de la richesse du microbiote gastro-intestinal.

Les aliments solides reprennent la forme du microbiote intestinal de 9 mois

Une étude publiée en février a révélé que l’obésité maternelle n’influençait pas la diversité microbienne intestinale de l’enfant et que les aliments solides devenaient la principale source d’influence après l’âge de 9 mois.

Les bactéries intestinales contiennent des indices sur le diabète de type 2

Les changements dans les bactéries intestinales pourraient conduire à un diagnostic plus précoce du diabète de type 2, selon les résultats de jumeaux identiques publiés en Février 2016.

Un cours d’antibiotiques perturbe le microbiome intestinal pendant un an

Une étude publiée en novembre 2015 souligne la nécessité d’utiliser des antibiotiques uniquement lorsque cela est strictement nécessaire.