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Le microbiote intestinal dans tous ses états Alexis Mosca Hôpital Robert Debré

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Le microbiote intestinal dans tous ses états

Alexis Mosca

Hôpital Robert Debré

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Quel est le rapport entre le nombre de bactéries dans l’intestin et le nombre

d’étoiles dans la voie lactée ?

• A : 100 fois moins

• B : 2 fois moins

• C : égal

• D : 3 fois plus

• E : 1 000 fois plus

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Quel est le rapport entre le nombre de bactéries dans l’intestin et le nombre

d’étoiles dans la voie lactée ?

• A : 100 fois moins

• B : 2 fois moins

• C : égal

• D : 3 fois plus

• E : 1 000 fois plus100 milliards d’étoiles100 000 milliards de bactéries

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A quelle surface correspond la surface d’échange de l’intestin ?

• A : Table de ping-pong

• B : Terrain de tennis

• C : Terrain de basket

• D : Terrain de foot

• E : Terrain de golf

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A quelle surface correspond la surface d’échange de l’intestin ?

• A : Table de ping-pong

• B : Terrain de tennis

• C : Terrain de basket

• D : terrain de foot

• E : terrain de golf

200 m2

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Les caractéristiques du microbiote intestinal

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Ochman et al. Evolutionary Relationships of Wild Hominids Recapitulated by Gut Microbial Communities PLoS Biology, 2010

mtDNA phylogeny Gut microbiota phylogeny

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Environ 1000 espèces

différentes

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SEKIROV, et al. Gut Microbiota in Health and Disease. Physiol Rev 90: 859–904, 2010

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De Filippo et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. PNAS, 2010.

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Ottman, et al. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2012

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A quoi ça sert en pratique ????

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Enzo, cinq mois et demi

➜Résolution de l’épisode en 72 heures avec réhydratation orale

• Allaitement au sein exclusif• 30 minutes après avoir mâchonné un

morceau de cellophane– vomissements en jet toutes les 15 minutes pendant

2 heures– accompagnés de pâleur et léthargie– suivis d’une diarrhée fétide

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2 semaines plus tard

➜Récidive d’un épisode identique 2 heures après l’ingestion

• Introduction d’une purée de patates douces « maison » (1 cuillère à soupe)

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1 semaine plus tard

➜Après quelques gorgées… récidive du même épisode, résolutif en quelques jours

• Sur les conseils du pédiatre… céréales de riz mixées avec du lait maternel

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Bilan allergologique

➜IgE totales négatives

➜Prick tests (patate douce, œuf, PLV, arachide, blé, soja) : négatifs

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Diagnostic le plus probable ?▮A : Allergie IgE-médiée quand même !

▮B : Refus psychologique de la diversification

▮C : Food protein-induced enterocolitis

▮D : Botulisme infantile

▮E : Syndrome de Münchhausen

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Diagnostic le plus probable ?▮A : Allergie IgE-médiée quand même !

▮B : Refus psychologique de la diversification

▮C : Food protein-induced enterocolitis (SEIPA)

▮D : Botulisme infantile

▮E : Syndrome de Münchhausen

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Food protein-induced enterocolitis

• Non IgE-médiée• Nourrisson de moins de 8-12 mois (parfois plus tard si

allaitement exclusif) • PLV, riz et soja sont le plus souvent en cause• Clinique

– 1 à 3 heures après l’ingestion – vomissements répétés, diarrhée, léthargie, pâleur,

hypotension, hypothermie, déshydratation, distension abdominale

• Pronostic : 50 % de guérison à 18 mois et 90 % à 3 ans

Leonard S.A. et al., Ann. Allergy Asthma Immunol., 2011;107:95-101.

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Epidémiologie de l’allergie !• Schéma d’évolution de la prévalence de l’asthme

chez les enfants et les jeunes adultes

100

10

1

0,1

0,01

%

© Université de Cologne

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Hypothèse actuelle

➜L’allergie = rupture de la tolérance

Exposition

Tolérance par immuno-modulation

Maladie allergique

Nouvelle stratégie

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Tolérance

• Centrale– Thymus : les lymphocytes ayant une grande affinité

pour le « soi » sont éliminés

• Périphérique– Destruction des lymphocytes après leur migration du

thymus ou de la moelle osseuse– Rôle des lymphocytes T régulateurs (T-reg)

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Tolérance périphérique

Low-doseB7 CD28

MHCII TCR

IL-10

TGF-β

Treg

APC

T-cell activationCytokineB7 CD28

MHCII TCR T-cell

High-dose tolerance

CD28

MHCII TCR

MHCII TCR

FasL FasR

anergy

apoptosis

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Rôle des T-Reg

➜« Bystander » suppression

IL-10

IL-10

TGF-β

TGF-β

APCAPCVariousantigens

Environmentalexposure

Allergen

Down-regulation

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En résumé

• Stimulation continue par les saprophytes : activation de T-reg

• Tolérance induite par les T-reg spécifiques des antigènes environnementaux– Ex : Femmes enceintes vivant à la ferme : ↑ T-Reg

dans le sang de cordon (Schaub B., JACI, 2009;123:774-82)

• Allergie = mauvaise réponse T-reg

Von Hertzen L.C. et al., Allergy, 2009;64:678-701.

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Hypothèse « hygiéniste »

• Diminution de l’exposition aux agents infectieux

• Augmentation de l’incidence de la maladie allergique

Okada H. et al., Clin. Exp. Immunol., 2010;160:1-9.

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Cohorte PASTURE• Prévalence de la dermatite atopique en fonction de l’âge

de survenue et du statut allergique parental chez 1 041 enfants de zones rurales (Autriche, Finlande, France, Allemagne, Suisse)

Roduit C. et al., JACI, 2012;130:130-6.

Age de survenue

Total n = 912

Pas de parent allergique n = 426

Un parent allergique n = 385

Les deux parents allergiques

n = 101

p

Après 4 ans (n)

27,1 % (247) 21,8 % (93) 28,3 % (109) 44,6 % (45) < 0,001

Avant 1 an (n)

15,9 % (144) 12,9 % (55) 15,0 % (57) 32,0 % (32) < 0,001

Après 1 an (n)

10,7 % (97) 8,7 % (37) 12,6 % (48) 12,0 % (12) 0,18

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• Relation entre les aliments introduits avant l’âge de 1 an et la survenue d’une dermatite atopique après 1 an

• Probabilité d’une DA après 1 an en fonction d’un score de diversification

Total des enfants

Enfants n’ayant pasde parent allergique

Enfants ayant au moinsun parent allergique

ScoreRoduit C. et al., JACI, 2012;130:130-6.

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Interactions entre

microbiote et système immunitaire

Hooper L.V. et al., Science, 2012;336:1268-73.

PSA

BacteroidesfragilisClostridia

Segmentedfilamentous

bacteria

Microbiota

Regillyexpression

Formation oforganized

lymphoid tissue(e.g. ILFs)

?

Exacerbatedarthritis and

EAE

Serum IgE

CD4+ T cells,Th1 frequences

Th17 TregInnate lymphoidcells

iNKT cellsMucosal immune

system

Systemic immunesystem

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Rôle du microbiote intestinal• Colonisation par les lactobacilles au cours de la première année de vie

en fonction du statut allergique des parents et du statut allergique à l’âge de cinq ans

Johansson M.A. et al., PLoS One, 2011;6:e23031.

Enfants allergiques avec antécédents familiaux d’allergie

Enfants non allergiques avec antécédents familiaux d’allergie

Enfants non allergiques sans antécédents familiaux d’allergie

p = 0,009 p = 0,028

n = 16 8 11 16 8 11 14 8 11 15 7 10 7 7 9

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L’idée !Ajouter des pré- et/ou probiotiques à

l’alimentation du nourrissonet/ou de la femme enceinte

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Les prébiotiques

Cochrane Database Syst. Rev., 2013;3:CD006474.

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• Asthme

Total (IC à 95 %) 114 112 100 % 0,67 (0,23, 1,91)19 avec prébiotique, 26 sans

Total (IC à 95 %) 114 112 100 % 0,70 (0,41, 1,19)19 avec prébiotique, 26 sans

Total (IC à 95 %) 114 112 100 % 0,67 (0,23, 1,91)19 avec prébiotique, 26 sans

Comparaison 1 - Avec prébiotique versus sans prébiotique

Comparaison 2 - Avec prébiotique versus sans prébiotique en fonction du risque allergique

Comparaison 3 - Avec prébiotique versus sans prébiotique en fonction du type d’alimentation

Cochrane Database Syst. Rev., 2013;3:CD006474.

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• Eczéma

Total (IC à 95 %) 634 586 100 % 0,68 (0,48, 0,97)51 avec prébiotique, 68 sans

Total (IC à 95 %) 634 644 100 % 0,71 (0,51, 1,00)51 avec prébiotique, 72 sans

Total (IC à 95 %) 634 586 100 % 0,68 (0,48, 0,97)51 avec prébiotique, 68 sans

Total (IC à 95 %) 634 586 100 % 0,68 (0,48, 0,97)51 avec prébiotique, 68 sans

Cochrane Database Syst. Rev., 2013;3:CD006474.

Comparaison 1 - Avec prébiotique versus sans prébiotique

Comparaison 2 - Avec prébiotique versus sans prébiotique en fonction du risque allergique

Comparaison 3 - Avec prébiotique versus sans prébiotique en fonction du type d’alimentation

Comparaison 4 - Avec prébiotique versus sans prébiotique en fonction du type de prébiotique

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Les probiotiques

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• Probiotiques et risque d’asthme/wheezing en fonction de la période d’administration

Période prénatale et postnataleAbrahamsson et al., 2007 1,11 (0,59-2,09)Boyle et al., 2011 0,92 (0,58-1,45)Dotterud et al., 2010 0,68 (0,29-1,60)Kalliomaki et al., 2007 2,42 (0,68-8,54)Kopp et al., 2008 2,86 (1,01-8,13)Ou et al., 2012 1,25 (0,62-2,55)Wickens et al., 2012 (Bifidobacterium) 1,01 (0,85-1,19)Wickens et al., 2012 (Lactobacillus) 0,86 (0,72-1,04)Sous-total (I2 = 26,2 %, p = 0,219) 0,99 (0,88-1,12)

Période postnataleGore et al., 2012 (Bifidobacterium) 0,62 (0,33-1,16)Gore et al., 2012 (Lactobacillus) 0,76 (0,43-1,35)Jensen et al., 2012 1,38 (0,48-3,99)Soh et al., 2009 0,98 (0,44-2,17)West et al., 2009 0,41 (0,08-2,08)Sous-total (I2 = 0 %, p = 0,634) 0,79 (0,56-1,12)

Total (I2 = 9,5 %, p = 0,350) 0,96 (0,85-1,07)

RR (IC à 95 %)

0,0826 1 12,1

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Pas de position…● The administration of a few probiotics (single or in

combination) supplemented to infant or follow-on formulae and given beyond early infancy may be associated with some clinical benefits, such as a reduction in the risk of nonspecific gastrointestinal infections, a reduced risk of antibiotic use, and a lower frequency of colic and/or irritability. However, the available studies varied in methodological quality, the specific probiotics studied, the durations of the interventions, and the doses used.

● The Committee considers there is still too much uncertainty to draw reliable conclusions from the available data.

ESPGHAN Committe on Nutrition, JPGN, 2011;52:238-50.

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Des données contradictoires

• Des probiotiques différents …– le type de probiotiques– leur source – le groupe cible– les doses administrées– l’utilisation d’un mélange de probiotiques et

de prébiotiques ou d’une formule hydrolysée – l’utilisation de combinaisons de probiotiques– le mode d’administration

• Difficultés du diagnostic d’allergie

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En conclusion

• Pour l’instant – Beaucoup de données– Peu d’information

• Impact probablement fort sur la santé des individus (Dysbiose)

• Comment moduler efficacement le microbiote ?

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Ge HongDynastie Dong-jin (IVème siècle)

« … consumption of fresh, warm camel feces has been recommended by Bedouins as a remedy for bacterial dysentery, its efficacy was confirmed by German soldiers in Africa during World War II »

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Merci !