Tout ce que l’on sait du microbiome

En ce début d’année, le microbiome s’invite de plus en plus dans de nombreuses spécialités médicales. Que ce soit en gastroentérologie, en cardiologie en passant par la neurologie, le microbiome est omniprésent dans le monde scientifique actuel. Mais que savons-nous vraiment des implications de ces bactéries commensales ? Que nous apportent-elles ? Et surtout quelles sont les pathologies qui découlent d’un dysfonctionnement et quels sont les  traitements possibles ?

Le New England Journal of Medecine a publié récemment une revue de synthèse sur les dernières avancées concernant les connaissances sur le microbiome intestinal. 

Une grande diversité de fonctions

Des variations physiologiques sont observées selon le mode d’accouchement et selon l’âge.

Une naissance par voie basse entraîne une colonisation par les bactéries vaginales et anales alors que par césarienne, la flore sera cutanée. De même, le mode d’alimentation du nouveau-né influence un développement différent du microbiome.

Durant la 1ère année, la diversité bactérienne augmente parallèlement au métabolisme de la cystéine et des voies de fermentation. L’expansion rapide des 1er mois de la diversité bactérienne diminue jusqu’à 5 ans puis reste faible pendant l’enfance et l’âge adulte.

Le microbiote de l’adulte est dominé par Bacteroidetes et Firmicutes mais on note aussi la présence d’Actinobacteria, Proteobacteria et Verrucomicobia. En vieillissant le microbiote perd de sa diversité.

Le système digestif est un large écosystème microbien abritant plusieurs trillions de microorganismes  qui interagissent.

Le microbiome joue un rôle critique dans de nombreux domaines. En effet, il influence la maturation et l’éducation du système immunitaire, la prolifération cellulaire et la vascularisation. Il régule les fonctions intestinales endocrines. Il agit  sur la signalisation neurologique et sur la densité osseuse. Il est source d’énergie pour la biogénèse. Il participe à la biosynthèse des vitamines, des hormones stéroïdiennes et des neurotransmetteurs. Enfin, il participe au métabolisme des acides aminés, des sels biliaires, et modifie les drogues et élimine les toxines exogènes.

Devant une telle diversité de fonctions, de nombreuses recherches sont en cours sur le rôle potentiel du microbiome dans les maladies chroniques telles que cancers et maladies inflammatoires, métaboliques, cardiovasculaires, autoimmunes, neurologiques et métaboliques.

Premières applications cliniques

Elles concernent divers domaines.

Infections à Clostridium difficile

Les infections récurrentes à Clostridium difficile sont les cas les plus typiques d’une dysbiose provoquée par des antibiothérapies répétées.

La transplantation fécale pour les cas sévères est efficace chez 90 % des patients.

Pour les MICI, les résultats de la transplantation fécale sont plus modestes.

Athérosclérose

Des taux élevé de TMAO ((triméthylamine-N-oxide) sont un facteur de risque important de l’athérosclérose. Des études murines ont montré qu’une prise orale d’un analogue de choline, le 3,3-dimethylamine1-butanol, inhiberait la flore commensale productrice de triméthylamine et donc induirait une diminution du taux de TMAO, ce qui préviendrait les risques d’athérosclérose malgré une alimentation pro-athérogène.

Comportement

D’autres études murines  ont montré une association entre l’anxiété et une augmentation très importante de 4-ethylphenylsulfate (4EPS). L’ingestion de Bacteroides fragilis améliorerait ce comportement par restauration de muqueuse digestive et une diminution du taux de 4EPS.  

Allergies

Une supplémentation de Lactobacillus johnsonii, appartenant à la flore commensale vaginale semble protéger les voies aériennes supérieures des allergies et des infections virales.

Cancer

Une administration orale de bifidobacterium améliore la réponse tumorale aussi bien que des traitements anti-PD-L1.  Des traitements avec anti-CTLA-4 sont potentialisés par certaines bactéries du microbiome. De plus, L casei produit une molécule, le ferrichrome, qui inhibe la progression du cancer colique.

Maladies inflammatoires et métaboliques

Un mélange de 17 Clostridium diminue la sévérité des colites allergiques chez les rongeurs. Lactococcus lactis exprime de l’interleukine-10, cytokine anti-inflammatoire. Escherichia coli produit des protéines anorexigènes N-acylethanolamides pouvant ainsi contrôler la prise alimentaire.
E coli produit également des peptides semblable au glucagon et des études sur des rats diabétiques sont encourageantes.

Diabète

Des études sur des enfants HLA-DR3/4 à haut risque de développer un diabète ont montré qu’une administration de probiotiques durant le 1er mois de vie diminuait le risque de développer un diabète de 60 %.

Ainsi, la transplantation fécale donne d’excellents résultats dans les infections récurrentes à Clostridium difficile. Les études pré-cliniques sont encourageantes, cependant, peu d’études cliniques randomisées ont été rapportées chez les humains.

Dr Sylvie Coito

Références
Lynch et coll. : The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease. N Engl J Med., 2016 ; 375: 2369-2379.

Copyright © http://www.jim.fr

Réagir

Vos réactions

Soyez le premier à réagir !

Les réactions aux articles sont réservées aux professionnels de santé inscrits
Elles ne seront publiées sur le site qu’après modération par la rédaction (avec un délai de quelques heures à 48 heures). Sauf exception, les réactions sont publiées avec la signature de leur auteur.

Réagir à cet article