LE MICROBIOTE INTESTINAL

Et

Son influence sur certains troubles

métaboliques

Cet article est un extrait du PDF « Le Microbiote Intestinal », disponible en téléchargement

gratuit.

L’existence d’une flore intestinale est connue depuis plus d’un siècle.

Grâce au développement des méthodes de culture en anaérobiose, la

mise au point de milieux spécifiques et de nouvelles technologies

biomoléculaires, les scientifiques ont pu démontrer la prépondérance

qualitative et quantitative de cette flore.

On perçoit toute l’importance de cette flore lors de l’utilisation

d’antibiotiques. Détruite, elle est à l’origine des symptômes diarrhéiques.

Cette corrélation symptomatique a permis de dégager l’idée que la flore

forme un écosystème au sein de l’organisme qui l’héberge.

Complexe et variés, de nombreuses études ont montré que la répartition

de cette flore n’est pas homogène le long du tractus

intestinal

Ce schéma présente les fonctions de digestion ou d’absorption des

nutriments et de synthèse de vitamines. Ainsi pendant très longtemps,

on a attribué à la flore intestinale un rôle de barrière aux pathogènes

exogènes. Le rôle de défense immunitaire a été surtout mis en évidence

lors de l’étude des modèles animaux. La notion de micro-écologie

intestinale émerge de ces résultats.

Le microbiote intestinal L’étude de la flore intestinale s’intéresse aux genres et espèces

bactériennes cultivables qui peuplent le tube digestif, le microbiote

intestinal s’intéresse, dans un premier temps, aux communautés

complexes de microorganismes colonisant le tractus digestif. Le

développement des techniques de séquençage des gènes à haut débit

couplé à la bio-informatique a permis de mettre en évidence la présence

de bactéries viables mais non cultivables.

Pour identifier l’espèce à laquelle appartient une séquence donnée, on

détermine les séquences génétiques les plus proches du point de vue

phylogénique. Un ensemble de banques de données permet de réaliser

ses comparaisons. Pour cela, on recherche tout d’abord l’ensemble des

séquences les plus similaires. Puis ces séquences sont alignées en

incluant celle pour laquelle on veut déterminer l’espèce. On détermine

ainsi l’arbre phylogénique correspondant.

Le microbiote intestinal en chiffres

100 000 milliards de bactéries

10 fois plus que le nombre de cellules de l’organisme

1 000 espèces différentes

1 à 2 kg

3,3 millions de gènes (150 fois plus de gènes que le génome

humain)

Le petit monde dans l’intestin

Avec une densité de 1011 cellules/g colon, le microbiote intestinal est

environ 10 fois supérieur aux cellules eucaryotes. Ce qui permet de dire

que l’Homme n’est pas 100% humain mais est constitué de 90% de

microbes et 10% humain [CANI 2011]. « The Human Microbiome Project » (HMP) aux Etats-Unis et « The Meta-

genomics of the Human Intestinal Tract » (MetaHIT) en Europe sont les 2

principales initiatives visant à caractériser les communautés

microbiennes au niveau de différents sites du corps humain (flore

cutanée, nasale, orale, urogénitale et intestinale) et d’établir une

corrélation entre les modifications de la flore et la survenue de certaines

maladies.

A l’image des groupes sanguins, chaque individu héberge une composition bactérienne intestinale particulière,

les entérotypes.

3 types d’entérotypes distincts, caractérisés par une population

bactérienne prédominante ont été identifiés : Bacteroïdes, Prevotella et

Ruminococcus. Il apparait que ces entérotypes sont indépendants de la

géographie, du régime alimentaire à court terme ou de la couleur de la

peau.

L’entérotype 1 est dominé par Bacteroïdes. Il tire principalement son

énergie à partir de la fermentation des sucres. Ce genre est riche en

gènes codant pour la synthèse de la biotine.

L’entérotype 2 est dominé par Prevotella. Il est riche en gènes codant

pour la synthèse de la thiamine. Ce genre tire son énergie à partir de

la biodégradation des glycoprotéines de mucines.

L’entérotype 3 est dominé par Ruminococcus. Il est riche en gènes

codant pour l’hème contrairement à ceux de l’entérotype Prevotella.

Ruminococcus est également capable de dégrader les mucines.

Malgré des liens étroits entre les genres Prevotella et Bacteroïdes, ils

s’excluent mutuellement chez les personnes en bonne santé

[ARUMUGAM 2011].

Evolution du microbiote intestinal

Source: Ottman et al. ont publié en 2012 une étude sur l’évolution du microbiote intestinal

L’étude [RAJILIC-STAJANOVIC 2013] réalisée sur 5 personnes non apparentées et en bonne

santé sur une très longue durée a montré que la composition du microbiote :

- commençait à varier au bout de 10 à 12 ans concernant

Bacteroïdes.

- était affectée à court terme par l’antibiothérapie comme le montre

les prélèvements effectués immédiatement après la prise d’antibiotiques,

dominés par le phylum Firmicutes. Les auteurs considéraient que

lorsque les mêmes sondes s’hybridaient avec tous les prélèvements d’un

même sujet, ils indiquaient la présence d’un noyau stable tandis que la

détection d’un seul microorganisme dans un seul échantillon révélait que

sa présence était accidentelle dans le microbiote

- variait en fonction de l’origine ethnique et du régime alimentaire à

long terme

Une étude [DRAGO 2012] a été réalisée pour caractériser les

compositions qualitative et quantitative du microbiote intestinal des

centenaires (n=14) en bonne santé et de celui de jeunes adultes (n=10).

Avec l’avancée en âge, l’équilibre de la flore intestinale pourrait être

affecté par de profonds changements physiologiques.

Conclusion

Contrairement aux groupes sanguins qui restent immuables au cours de

la vie, les 3 entérotypes du microbiote caractérisés par les genres

Bacteroïdes, Prevotella et Ruminococcus pourraient évoluer. Toutefois,

le noyau central constitué de colonisateurs permanents évolue peu.

La composition du microbiote est dictée par un régime alimentaire à long

terme et un changement ponctuel de régime ne pourrait affecter que

l’abondance de certains genres ou espèces. Dès la naissance, nous

sommes colonisés par la flore maternelle qui fournit les « premiers blocs

de construction » essentiels au développement de notre microbiote. La

colonisation progressive de nos intestins et du reste de la peau est

assurée par les contacts cutanés et l’allaitement. Le microbiote intestinal

s’installe et se stabilise vers l’âge de 2-3 ans. Ces bactéries jouent un

rôle crucial dans la nutrition et la santé. Elles ont un rôle fondamental

dans la synthèse des vitamines et participent à la dégradation des

produits non digestibles pour la production d’énergie. Ce partenariat

entre l’intestin et sa flore n’est pas toujours harmonieux et des études

ont montré l’influence du microbiote intestinal sur les maladies.

Le microbiote intestinal doit être considéré comme un organe à part

entière car il participe au maintien de notre santé aussi bien physique

que morale.

Références

ARUMUGAM M., RAES J., PELLETIER E. et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature, 2011, 473

(7346), 174-180. Doi:10.1038/nature09944

CANI P.D. & DELZENNE N.M. The gut microbiome as therapeutic target. Pharmacology & Therapeutics, 2011,

130, 202-212.

DRAGO L., TOSCANO M., RODIGHIERO V., De VECCHI E. & MOGNA G. Cultivable and pyrosequenced

microflora in centenarians and young subjects. J. Clin. Gastroenterol., 2012, Oct. 46, Suppl. S81-S84. Doi:

10.1097/MCG.0b013e3182693982

KORECKA A. & ARULAMPALAM V. The gut microbiome: scourge, sentinel or spectator? Journal of oral

Microbiology, 2012, 4, 9367-9380. Doi: 10.3402/jom.v4i0.9367

RAJILIC-STAJANOVIC M., HEILIG H.G., TIM S., ZOETENDAL E.G. & De VOS W.M. Long term monitoring of

the human intestinal microbiota composition. Environ. Microbiol., 2013, 15 (4), 1146-1159.

OTTMAN N., SMIDT H., DE VOS W. M., BELZER C. (2012). The function of our microbiota: who

is out there and what do they do? Front. Cell. Inf. Microbio. 2:104.10.3389/fcimb.2012.00104

Probiotique et prébiotique… mais qu’est-ce que c’est? Patrick D. Paquette, microbiologiste agréé, le 21 avril 2010,

De nos jours, l’emphase médiatique concernant les microorganismes est principalement focalisée

sur ceux qui nuisent à notre santé (ex : H1N1, Légionellose, Clostridium difficile, SRAS, etc.)

Malheureusement, les microorganismes bénéfiques pour notre santé, communément appelés «

bonnes bactéries », sont trop souvent laissées pour compte. Or, leur présence dans notre

alimentation quotidienne est de plus en plus fréquente ou à tout le moins, de plus en plus

remarquée. Je parle bien sûr des bactéries probiotiques, auxquelles je consacre le sujet de ce

premier article.

L’intestin humain contient en moyenne 100 000 milliards de bactéries provenant de 400 espèces

différentes. Cette flore microbienne est très importante, car elle contribue au bon fonctionnement

du système digestif et du système immunitaire (défenses naturelles, globules blancs, anticorps,

etc.). Une infection, un stress prolongé, une maladie ou la prise d’antibiotique, sont des facteurs

qui peuvent perturber et déséquilibrer la composition de cette flore. La prise d’antibiotique étant le

facteur d’agression le plus important. Ces débalancements de la flore microbienne ont des effets

néfastes qui peuvent affecter notre capacité à nous défendre contre les mauvaises bactéries.

Vous comprendrez donc qu’il est important d’entretenir la flore microbienne de notre intestin et au

mieux de la renforcir. C’est ici que les probiotiques entrent en scène!

LES PROBIOTIQUES

Selon l’Organisation mondiale de la santé, les probiotiques sont des bactéries vivantes qui

lorsque consommées régulièrement et en quantité suffisante, exercent un effet potentiellement

bénéfique sur la santé. En ce sens, les probiotiques modifient la flore de l’intestin de sorte à

favoriser la présence des bonnes bactéries, et ce, au détriment des mauvaises. Cela améliore

l’équilibre à long terme de la flore et la rend plus résistante vis-à-vis des agressions. En plus, les

probiotiques facilitent le rétablissement de la flore microbienne de l’intestin s’il y a eu un

débalancement et contribuent à renforcir le système immunitaire, tout en aidant le système

digestif.

Pour arriver à remplir tous ces rôles, les probiotiques agissent selon 5 différentes stratégies:

Modulation du système immunitaire: Bien que non pathogènes, certains probiotiques imitent

l’apparence des bactéries causant des infections. Ainsi, notre système immunitaire reste en

alterne, devient plus vigilant et produit plus d’anticorps.

Renforcement de la muqueuse intestinale: Les probiotiques vont influer sur les cellules

intestinales afin qu’elles augmentent la production du revêtement protecteur de l’intestin (mucus).

Le mucus est une barrière qui bloque le passage des bactéries qui voudraient s’introduire dans le

corps et englue celles qui s’y risquent, ce qui permet de les expulsées via les selles.

Action antimicrobienne: Les probiotiques peuvent produire des bactériocines et des

propionines, des substances qui ralentissent respectivement les invasions bactériennes et

virales. Les probiotiques vont également compétitionner avec les microbes pathogènes pour les

nutriments et l’espace disponible dans l’intestin.

Action anticancéreuse: Les bactéries probiotiques produisent aussi des enzymes et des

antioxydants, qui aident à détruire certains composés qui causent les cancers (radicaux libres) ou

qui en favorisent le développement.

Action sur le système digestif: Les probiotiques vont digérer pour nous certaines fibres

alimentaires indigestes. Cela va nous permettre d’en récupérer les nutriments et par ailleurs,

améliorera le transit intestinal et la régularité. Certains probiotiques vont également produire des

vitamines et aider au métabolisme de certains composés qui peuvent être difficiles à digérer,

comme le lactose par exemple. Ils augmentent également l'absorption des acides gras, des

protéines et des minéraux.

Les probiotiques sont également employés pour prévenir et traiter la diarrhée des voyageurs

(tourista), les diarrhées infectieuses ou celles causées par un traitement aux antibiotiques. Ils

sont aussi utilisés pour prévenir les rechutes de la colite ulcéreuse, les infections à C. difficile et

pour soulager les symptômes du syndrome de l’intestin irritable. Pour plus de détail concernant

les applications thérapeutiques des probiotiques, il est recommandé de consulter un

professionnel de la santé.

OÙ LES TROUVER ET QUI SONT-ILS?

Les probiotiques sont principalement vendus dans les pharmacies, les boutiques de produits

naturels et les supermarchés. Ils se présentent sous la forme de capsule (BioK+) ou bien

incorporé à du jus de fruit (Oasis pause santé probiotique), à du yogourt (Yoptimal, Activia) ou à

des produits laitiers fermentés (DanActive, Kéfir). Il existe une grande variété de probiotiques

dans le commerce. Toutefois, les meilleurs appartiennent aux

genresLactobacillus et Bifidobacterium, qui sont fréquemment abrégés par la lettre L et B. À titre

d'exemple, il y a: L. casei (defensis) L. acidophilus, L. gasseri, L. rhamnosus, B. lactis (BL

regularis), B. bifidum (Bifidus), B. longum, B. breve, B. animalis et B. humanis. Ceci n’est pas une

liste exhaustive, mais présente les principaux probiotiques. Les effets bénéfiques des

probiotiques peuvent varier d’une bactérie à l’autre.

POSOLOGIE

Actuellement, il n’y a pas de consensus unanime sur la dose et la fréquence à laquelle les

probiotiques doivent être consommé pour avoir un impact significatif sur la santé. Toutefois,

certains chiffres tendent à se démarquer. Ainsi, on parle généralement d’une dose quotidienne

d’au moins 1 milliard de bactéries probiotiques (généralement une portion – voir l’emballage) et la

cure doit durer plus de 10 jours par mois. Il est important de noter que les probiotiques ne

peuvent pas s'installer en permanence dans l’intestin (pas de colonisation). Ils cessent d’être

présents dans les jours qui suivent l’arrêt de la consommation des produits qui contiennent des

probiotiques. Une consommation régulière et espacée est plus favorable.

QU'EN EST-IL DES PRÉBIOTIQUES?

Les prébiotiques sont des nutriments (polymère de glucide) réservés aux probiotiques. Il

est impossible pour nous de digérer les prébiotiques et ils arrivent donc intacts dans notre

intestin. De là, ils favorisent le développement et le maintient des populations probiotiques, car

ces derniers sont les seuls à pouvoir les utiliser pour se nourrir. Bien qu’ils ne soient pas

absolument nécessaires, les prébiotiques permettent néanmoins aux probiotiques de fonctionner

de façon optimale et d’avoir une croissance adéquate.

Différents prébiotiques sont disponibles sur le marché. Généralement, ils sont incorporés à des

aliments contenant déjà des probiotiques. L’inuline, un extrait de la racine de chicorée, est le plus

fréquent. Les prébiotiques se retrouvent aussi naturellement dans certains aliments tels que l’ail,

les oignons, les asperges, les artichauts, les bananes, le blé et le seigle. Il y a aussi des aliments

auxquels uniquement des prébiotiques ont été ajouté. C’est le cas par exemple du pain « Bon

Matin Prébiotique ». Fait à noter, un mélange de probiotique et de prébiotique s’appelle un

symbiotique.

Source principale: Agriculture et Agroalimentaire Canada

Les troubles métaboliques (obésité)

Les études chez la souris et chez l’homme, prouvent également que la flore intestinale des

personnes en surpoids est différente de celle des gens ayant un poids corporel normal. Ce lien

est tellement fort que des souris normales inoculées avec la flore bactérienne de souris obèses

deviennent graduellement obèses et vice versa. Leur colonisation avec une flore intestinale «

type obèse » aboutit à une augmentation de 60 % de la masse grasse en deux semaines malgré

une réduction de la prise alimentaire

de 30 %.

TROUBLES METABOLIQUES (SURPOIDS, OBESITE, EXCES DE CHOLESTEROL, DIABETES TYPE II…) : LA FLORE INTESTINALE EST IMPLIQUEE

Des études récentes démontrent que la composition de la flore intestinale pourrait prédisposer au stockage d’énergie et donc au gain de poids. Plusieurs groupes de chercheurs s’intéressent actuellement aux relations entre l’évolution de la flore intestinale dès l’enfance et l’apparition de surpoids ou d’obésité.

Des flores différentes selon le poids

Pour étayer cette hypothèse, les scientifiques ont analysé les données d’une étude qui a suivi des enfants à partir de l’âge de 6 mois pendant une durée moyenne de 7 ans. A plusieurs

reprises, la flore des enfants était analysée, et les données de 25 enfants en surpoids ou obèses ont été comparées à celles de 24 enfants de poids normal (contrôle sur la base de critères très stricts). L’analyse microbiologique de la flore intestinale des enfants montre que chez les enfants de poids normal, le nombre de bifidobactéries (les «bifidus») est fort supérieur à celui des enfants ayant développé un surpoids ou une obésité pendant l’enfance.

Les firmicutes : quand on prend des kilos, c’est parce qu’il y en a trop !

Définition :

Groupe de bactéries (appelé division dans la classification actuelle) réunissant les

actinobactéries (anciennement appelées actinomycètes), les cyanobactéries (bactéries

photosynthétiques), le groupe Bacillus/Clostridium (comprenant notamment les bacilles) et enfin le groupeThermus/Deinococcus.

Dans notre flore intestinale 95% de bactéries appartiennent à deux grands groupes : LES FIRMICUTES ET LES BACTEROIDETES. Les études montrent clairement qu’une modification de la flore, et notamment du ratio Firmicutes / Bacteroïdètes, influe sur la prise de poids.

Le ratio Firmicutes / Bacteroïdètes

• Chez un adulte en bonne santé, ce rapport est de 10 /1. • Chez un adulte obèse, il est de 100 / 1 ! Les Firmicutes extraient davantage de sucres et d’acides gras du bol alimentaire. Ces bactéries stimulent aussi l’assimilation des lipides et favorisent l’obésit »

L’effet calorique d’une pomme n’est pas le même pour tout le monde.

100 g de pommes pour une personne en surpoids ont une valeur calorique bien plus importante que pour une personne de poids normal.

Quand on sait qu’un excès énergétique de moins de 1% équivaut à 20 kg du poids corporel en plus sur une période équivalente à 20 années, il devient urgent de s’occuper de notre flore.

Peut-on modifier ce ratio grâce aux probiotiques ?

Il est désormais possible que la modulation de la flore intestinale puisse constituer un moyen de

prévenir, voire de traiter le surpoids induit par une alimentation pauvre en fibres et riche en graisses. C’est une nouvelle approche dans le traitement des troubles métaboliques comme l’obésité, l’excès de cholestérol et les diabètes type II. La modulation de la flore intestinale peut être réalisée en apportant à l’intestin, depuis l’extérieur, des bactéries «amies», LES PROBIOTIQUES et de fibres spécifiques, LES PREBIOTIQUES. Les prébiotiques sont des ingrédients alimentaires qui servent de nourriture aux probiotiques (ou bonnes bactéries) en stimulant leur croissance et leur activité. Un grand nombre de prébiotiques sont des fibres qui, parce qu’elles ne sont pas digérées par notre système digestif, arrivent quasi intactes au gros intestin où elles sont fermentées par la flore intestinale. Le ratio Firmicutes / Bacteroïdètes au sein de la flore intestinale peut être rééquilibré par une supplémentation en probiotiques de la famille des bifidobactéries et de fibres prébiotiques bifidogènes.