L’écosystème du tube digestif sous l’éclairage moléculaire

Le tube digestif de l’homme abrite un écosystème microbien complexe, le microbiote intestinal, qui joue un rôle clé dans la nutrition et l’état de santé. L’apparition de nouveaux outils moléculaires comme la PCR et le séquençage de l’ARN ribosomal 16S a permis d’identifier un grand nombre de bactéries jusque-là inconnues car non cultivables.

La composition du microbiote est d’une extrême diversité, avec un trillion de micro-organismes et un microbiote qui comporte 10 à 100 fois plus de gènes que le génome humain. Chez le jeune adulte, 3 principaux groupes phylogénétiques sont présents : Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria. Les proportions des différentes espèces ne sont pas les mêmes chez le jeune enfant, sous l’influence potentielle du lait maternel et du lieu de naissance, et elles continuent à évoluer avec l’âge.

Le microbiote intestinal est néanmoins spécifique de son hôte et montre une capacité de résilience marquée face à des conditions stressantes modérées. La flore prédominante d’un individu comprend environ un millier d’espèces, mais les analyses génomiques, protéomiques et métabolomiques suggèrent fortement  l’existence d’un ensemble fonctionnel commun à tous et constitué par quelques espèces plus souvent représentées.

Les sources énergétiques du microbiote intestinal proviennent principalement des nutriments non digérés et des sécrétions de l’hôte : les processus métaboliques anaérobies aboutissent à la production de gaz et d’acides gras à chaînes courtes, grâce à l’intervention de plusieurs groupes fonctionnels bactériens. Jusqu’à ce jour seules quelques corrélations ont pu être établies entre bactéries et capacités métaboliques, comme la production de butyrate capable d’agir sur le fonctionnement des cellules épithéliales et immunitaires intestinales. D’autres questions restent en suspens, comme celle des mécanismes immunitaires impliqués dans la relation entre déséquilibre du microbiote et maladies intestinales allergiques et inflammatoires.

Le projet européen MetaHIT (pour Metagenomics of the Human Intestinal Tract) a pour objectif le décryptage de l’ensemble du génome microbien intestinal et l’analyse de ses interactions fonctionnelles avec l’hôte. La connaissance de l’homéostasie et des dysfonctionnements du microbiote intestinal ouvrira de nouveaux horizons dans différentes pathologies tant sur les plans diagnostique et pronostique, que d’un point de vue préventif, par le biais d’une optimisation de l’alimentation, et thérapeutique, en incluant l’impact des pré et probiotiques.

Dr Odile Biechler

Références
Doré J : The normal microbiota from newborn to elderly.
Bernalier-Donadille A : Microbiota and fermentative metabolism in humans.
Ehrlich D : Metagenomics of the intestinal microbiota: potential applications.
“The intestinal microbiota, equilibrum et disorders” (Barcelone) : 2 octobre 2009. International Workshop organisé par Biocodex.

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