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La flore intestinale comme signature identitaire ?

Un consortium international de chercheurs a découvert qu’il existait trois grands types de flore intestinale. Des travaux qui ouvrent la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

Trois types de flore

Bactéroïdes © DR

La formule, un brin vieillotte, du « Comment allez-vous ? » pourrait bien prochainement se transformer en une question plus subtile : « Votre microbiote est-il plutôt à Bacteroides, à Prevotella ou à Ruminococcus » Et, en fonction de la réponse, donner une idée plus précise des maladies que la personne risque de développer. C’est ce que laisse entrevoir un nouveau résultat du programme MetaHit (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) publié dans la revue Nature du 20 avril 2011 : les travaux de l’équipe de Jeroen Raes, de l’Institut flamand pour les biotechnologies, à Bruxelles, montrent en effet que les milliards de bactéries qui composent la flore intestinale humaine se répartissent en seulement trois groupes distincts. Et ces entérotypes ont tout simplement été désignés du nom de l’espèce bactérienne qui prédomine : Bacteroides, Prevotella ou Ruminococcus. Leur mise en évidence a reposé sur l’analyse des selles de 39 personnes vivant au Danemark, aux États-Unis, en Espagne, en France et au Japon. D'après les spécialistes, l’entérotype Ruminococcus est le plus courant. Les résultats doivent néanmoins être confirmés sur un échantillon plus large d’au moins 250 personnes.

Le microbiote humain

Que se passerait-il si l’on perdait notre microbiote ? Réponse de Gérard Corthier, ancien directeur de l'unité Inra d'Écologie et de physiologie digestive. © Clara Delpas

Un humain possède dix fois plus de bactéries qu’il n’a de cellules. Car rien que dans ses intestins, il offre le gîte et le couvert… à plus de cent mille milliards de bactéries ! Cette « flore intestinale », que l’on appelle aujourd’hui « microbiote », résulte d’une colonisation commencée dès la naissance : sitôt sorti du ventre maternel, le nouveau-né se retrouve en effet exposé à tous les microbes de son environnement. Ces bactéries élisent peu à peu domicile dans tous les abris possibles de son anatomie et notamment à l’intérieur de son tube digestif. Là, à l’abri de la lumière et de l’oxygène, les bactéries peuvent se développer à loisir. L’individu acquiert ainsi peu à peu sa flore intestinale propre, une flore variable a priori d’un environnement à l’autre et d’un individu à l’autre… vu qu’il existe plusieurs dizaines de milliers d’espèces de bactéries différentes.

Un programme titanesque

« Ruminococcus », l'entérotype le plus courant © DR

Initié en 2008 dans le cadre du septième programme-cadre (7e PC) de l'Union européenne, pour un budget de 11,4 millions d'euros, le programme MetaHit regroupe des équipes de recherche de divers pays : Allemagne, Belgique, Brésil, Chine, Danemark, Espagne, Finlande, France, Italie, Japon, Pays-Bas et Royaume-Uni. Moins médiatisé que le séquençage du génome humain, achevé en 2006, le programme MetaHit a un objectif pourtant plus ambitieux. L’objectif est en effet de séquencer le génome des quelque 15 à 30 000 espèces de bactéries différentes susceptibles de se retrouver dans le microbiote, soit 150 fois plus de gènes à décrypter que dans le cas du génome humain. À ce jour, 85 % de la flore intestinale a déjà été séquencée. 

Dès les premiers temps, pasteuriens, de la bactériologie, les chercheurs se sont intéressés à ces micro-organismes qui vivent en nous. Mais jusqu’à l’avènement de la génétique, ils restaient peu accessibles, car difficiles à cultiver dans des boîtes de Petri puisque la majorité de ces bactéries (80 %) se multiplient, milieu intestinal oblige, sans oxygène et dans l’obscurité.

Comment digérons-nous ?

La bouche est la porte d’entrée de nos aliments. Elle recèle des abris où les bactéries peuvent se développer, en particulier autour des dents. On doit à ce microbiote buccal notre plaque dentaire, voire même quelques caries. Les aliments que nous ingérons passent par l’œsophage, milieu plutôt inhabité, avant d’aller dans l’estomac, un milieu hostile où se déversent sécrétions acides et enzymes qui ne sont pas du tout favorables à la présence de bactéries. Puis vient l’intestin grêle (6 mètres chez l’homme), que les aliments mettront de 30 minutes à 5 heures à franchir, digérés par des enzymes du pancréas, dans le duodénum, puis dans le jéjunum et enfin dans l’iléon où vit une population bactérienne importante. Le reste va dans le côlon et mettra de 1 à 4 jours à s’évacuer peu à peu sous forme de selles.

Une nouvelle compréhension des maladies…

Que sait-on des liens entre microbiote et obésité ? Réponse de Gérard Corthier, ancien directeur de l'unité Inra d'Écologie et de physiologie digestive © Clara Delpas

La flore intestinale aide à digérer les aliments (les sucres végétaux par exemple) et à synthétiser les vitamines. Capable d’éliminer les toxiques, elle assure le bon équilibre de la muqueuse intestinale et de son système immunitaire. C’est aussi une barrière contre les micro-organismes étrangers, parfois sources de maladies infectieuses : Shigella, responsable de la dysentrie bacillaire, une colite inflammatoire aiguë marquée par des abcès et des ulcérations qui tuent des centaines de milliers de nourrissons et d’enfants chaque année dans le monde (données du Center for Diseases Control, CDC à Atlanta) et première cause de malnutrition dans les régions les plus défavorisées ou Heliobacter pylori, un pathogène responsable de l'ulcère gastrique et impliqué dans les cancers de l’intestin ; ou bien encore Escherichia coli, responsable de gastro-entérites parfois graves, ainsi que l’actualité l’a très récemment rappelé. Enfin, le rôle du microbiote dans de nombreuses maladies ne fait plus aucun doute. Son étude (analyse des bactéries qui sont contenues dans les selles) a en effet permis de confirmer que de nombreuses maladies étaient effectivement liées à une dysbiose, autrement dit à un déséquilibre des populations bactériennes de la flore intestinale. Ainsi, des maladies digestives comme la maladie de Crohn, le syndrome du côlon irritable, les troubles fonctionnels intestinaux ou les maladies inflammatoires de l’intestin ont trouvé un nouvel éclairage. Autre implication possible du microbiote : les maladies auto-immunes telles que le diabète de type I. Mais la « dysbiose » pourrait aussi être impliquée dans des pathologies plus inattendues comme l’obésité.

De nouvelles pistes de traitement

Quel est l'effet du microbiote sur le comportement ? Réponse de Gérard Corthier, ancien directeur de l'unité Inra d'Écologie et de physiologie digestive © Clara Delpas

Chose étonnante, ces entérotypes semblent indépendants du régime alimentaire, de l’âge ou de l’origine géographique de la personne. Les chercheurs belges ont, par exemple, trouvé de grandes similitudes entre les flores des Japonais et celles des Européens, pourtant soumis à des environnements très différents. Bien sûr, des spécificités existent, comme la capacité à digérer les makis. En 2010, l’équipe de Gurvan Michel a montré que les Bacteroides plebeus des microbiotes nippons ont acquis au fil de l’évolution un gène bactérien d’origine marine, voici 1000 ans environ, leur permettant de digérer plus facilement les fibres d’algues alimentaires comme le nori, le constituant principal des makis

Sans attendre la connaissance complète de toutes les subtilités du microbiote humain, de nouvelles pistes thérapeutiques se dégagent grâce à ces travaux. Il devient de plus en plus envisageable de traiter des maladies en agissant sur l’équilibre des populations bactériennes. Néanmoins, on en est encore au tout début de ces recherches et il faudra attendre d’autres études pour confirmer tous ces liens. Par exemple, en ce qui concerne l’obésité, la dernière étude ne permet pas de trancher puisque les auteurs n’ont pas trouvé de corrélation entre l’indice de masse corporelle et la composition de la flore intestinale. Il n’en reste pas moins que la perspective de se soigner simplement en mangeant des yaourts judicieusement préparés a de quoi séduire.

Probiotiques, prébiotiques, yaourts et compagnies…

Avec un marché mondial de 10 milliards d’euros, les probiotiques, qui ne seraient peut-être pas grand-chose sans l’industrie du yaourt, font l’objet de nombreuses attentions. Ces bactéries cousines de celles du microbiote sont des bactéries vivantes ajoutées à l’alimentation, notamment aux yaourts et autres produits laitiers fermentés. Elles sont supposées avoir des effets positifs sur la santé, pouvant aider à combattre certains désordres digestifs tels que la diarrhée, les problèmes de transit… et interagir avec le système immunitaire. Des propriétés qui doivent être soigneusement établies au préalable pour pouvoir être mises en avant. Une histoire ancienne : des villageois mécontents avaient tenté d’empoisonner Gengis Khan, le fameux empereur mongol en substituant du lait de jument à l’eau de sa gourde ; non seulement il survécut, mais ses forces soudain décuplées lui auraient donné l’idée de nourrir toute son armée au Kumiss, devenu depuis le traditionnel yaourt mongol au lait de jument*.

Les prébiotiques se distinguent des probiotiques : ce sont des ingrédients alimentaires qui, tout comme les fibres, ne sont pas complètement digérés lors de leur passage dans le système gastro-intestinal : ils sont donc considérés comme faisant partie des fibres alimentaires. On regroupe sous leur appellation l’inuline ou les fructo-oligo-saccharides… Sans être digérés, ils vont stimuler de manière sélective, au niveau du côlon, la multiplication ou l’activité des bactéries intestinales.

* Cité dans Gérard Corthier – « Bonnes bactéries et bonne santé », 128 pages, éditions Quae, 2011 (disponible auprès de Editions Quae, c/o Inra, RD 10, 78026 Versailles Cedex, France)

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