Le microbiote est un des sujets de santé les plus en vogue ces dernières années. De nombreuses études ont permis de mettre en lumière son importance pour la santé, notamment celle du système digestif. Mais quel est exactement le rôle du microbiote ? Comment agit-il sur notre organisme ? Cet article a pour but de vous apporter des éléments de réponse à ces questions.
Le rôle de l’intestin
Chez l’homme l’intestin constitue une des plus importante surface d’échange entre le milieu extérieur et le milieu intérieur. Les dernières études évaluent la superficie de la muqueuse intestinale à 32 m2. On estime que dans une vie d’homme environ 60 tonnes de nourriture transitent par le tube digestif apportant une quantité incroyable de micro-organismes provenant de l’environnement.
L’homme vit normalement en symbiose avec ces micro-organismes présents sur toutes les interfaces avec le milieu extérieur : peau, vagin, tube digestif… Ces microbes qui vivent dans ou sur le corps humain constituent le microbiote.
Les intestins ont un rôle de sélection et d’absorption des nutriments issus de notre alimentation. D’autres fonctions, moins évidentes jusqu'à il y a quelques années, sont directement liées à la présence du microbiote.
Définition du microbiote
Le microbiote est l’ensemble des micro-organismes, bactéries, virus, parasites, champignons commensaux, c'est-à-dire non pathogènes qui vivent dans un écosystème spécifique. Il existe plusieurs microbiotes en fonction de sa localisation : bouche, peau, vagin, intestin…
Le microbiote intestinal
Quelle est sa composition ?
La flore intestinale est composée de plusieurs milliers d’espèces différentes représentant environ 1014(un million de milliards) microorganismes soit 10 fois plus que le nombre total des cellules de notre organisme. Notre microbiote est essentiellement composé de bactéries mais on y trouve aussi des virus, des champignons et des levures.
Les données combinées des études MetaHit et Human Microbiome Project ont permis d'identifier plus de 2000 espèces isolées chez l'homme impliquant plus de 3 millions de gènes alors que nos propres gènes sont d’environ 25000.
Comment se forme le microbiote intestinal ?
On estime que le développement du microbiote commence à partir de la naissance, bien que des études récentes montrent que des bactéries sont déjà présentes dans l'utérus de la mère. La colonisation du tube digestif de l'enfant se fait progressivement par biais de la mère lors de l'accouchement grâce aux bactéries de la flore vaginale ou de la flore cutanée dans le cas de césarienne. On note que les enfants nés sous césarienne présentent un microbiote appauvri mais un rattrapage est effectif au bout de 6 mois.
La flore bactérienne du nouveau-né s'enrichit ensuite en fonction de l’ environnement, du type d’alimentation lactée de l’enfant et des traitements médicamenteux. Le lait maternel offre une augmentation des lactobacilles et des bifidobactéries associée à une diminution des gendres bacteroïdes et coliformes.
Pour résumer, si l’on souhaite donner toutes les chances d’initier un “bon” microbiote chez l’enfant, il faudrait associer un accouchement par voie basse, l’allaitement maternel et l’absence de traitement antibiotiques.
Développement et évolution
Le passage à une alimentation diversifiée est un stade important dans l’évolution du microbiote de l’enfant. La diversité microbienne augmente et la composition du microbiote converge vers un profil microbien distinct, similaire à celui de l’adulte. On estime que le microbiote est stabilisé vers l’âge de 2 à 3 ans avec une composition et des capacités fonctionnelles identiques à celles de l'adulte.
Chez l’adulte, la composition du microbiote intestinal est relativement stable bien qu’elle soit toujours susceptible d'être perturbée par différents facteurs : traitement médicamenteux, régime alimentaire, environnement…
Avec l’âge, notamment chez les individus de plus de 65 ans, le microbiote intestinal subit des modifications dans sa composition ainsi qu’une dégradation de ses fonctions métaboliques et immunitaires. Par exemple, les bifidobactéries majoritairement présentes à la naissance ne constituent plus que 5% du microbiote intestinal du sujet âgé. En parallèle, les bactéries favorisant l’inflammation à potentiel pathogène prennent une place croissante.
Une implantation variable le long du tube digestif
La quantité et la qualité des bactéries du microbiote varient selon les zones du tube digestif. Il se concentre dans le côlon (10 milliards à 10 000 milliards de bactéries/mL) et dans l’intestin grêle (10 000 à 10 millions de bactéries/mL). L’estomac, qui joue un rôle de filtre bactérien de par son acidité, contient néanmoins 10 à 1000 bactéries/mL.
Ces bactéries restent dans la lumière du tube digestif tant qu’elles sont vivantes. Elles sont confinées à l’extérieur de l’épithélium intestinal protégé par une couche de mucus.
Les bactéries évoluent dans ce mucus qui possède aussi pour elle un rôle protecteur, les empêchant d’être éliminées par le transit.
Comprendre les fonctions du microbiote intestinal
De par sa diversité génétique, le microbiote intestinal apporte de nombreux avantages à son hôte.
Parmi les plus importants il :
- participe à l’intégrité de la muqueuse intestinale contre les organismes pathogènes ;
- permet la synthèse de nutriments tels que les vitamines ;
- facilite la digestion des aliments végétaux ;
- favorise la maturation et l’activation de notre système immunitaire.
Une fonction digestive
Sans l’activité enzymatique des bactéries microbiotiques l’homme ne serait pas capable de digérer efficacement les fibres alimentaires constituées de polysaccharides. Le microbiote possède une fonction de digestion des fibres constituées d’amidon et de cellulose. Leur digestion aboutit à la formation de composés ayant des fonctions métaboliques importantes : substrat énergétique, synthèse de lipides et de glucose, métabolites anti-inflammatoires…
Le microbiote participe également à la production de nutriments essentiels : vitamine K, certaines vitamines du groupe B ainsi que de 3 des 9 acides aminés essentiels. Il intervient également dans la transformation de composés organiques en nutriments assimilables d’intérêt. Enfin, la communauté microbienne intestinale joue un rôle dans le stockage des graisses, notamment des triglycérides dans les adipocytes.
Un rôle immunitaire multifactoriel
Le microbiote gastro-intestinal joue également un rôle important dans le développement de la muqueuse intestinale et du système immunitaire en général.
Le premier type de protection se traduit par la compétition des bactéries du microbiote avec d’éventuels pathogènes pour les sites d'ancrage ou des sources de nutriments. De plus, de nombreuses espèces produisent des substances bactéricides (bactériocines).
La flore bactérienne du tube digestif participe à la maturation du système immunitaire intestinal comme le montre des études sur l’animal. Ainsi, chez les souris privées de microbiote on constate une déficience de plusieurs types de cellules immunitaires et de structures lymphoïdes..
Un rôle physiologique
Le microbiote agit directement sur les cellules de la muqueuse intestinale. Des études ont montré que les bactéries participent au renouvellement cellulaire et à la cicatrisation des plaies. C’est notamment l’un des modes d’action du probiotique Lactobacillus rhamnosus GG. Les bactéries microbiotiques agissent également sur la qualité du réseau sanguin de la paroi intestinale dans le cadre d’un processus physiologique appelé angiogenèse.
Un influence sur le “deuxième cerveau”
L’intestin, avec plus 100 millions de neurones, est souvent présenté comme le ''second cerveau'' de notre corps. Ce système nerveux contrôle les activités mécaniques et chimiques de l'intestin et serait en relation directe avec le système nerveux central. Par conséquent, le microbiote pourrait influencer le cerveau humain dès l’enfance notamment sur son développement et pourrait avoir un rôle dans certaines maladies : autisme, schizophrénie, troubles de l’humeur, stress, anxiété et dépression.
En résumé, la symbiose entre l'organisme humain et le microbiote est fondamentale pour notre santé. Les bactéries du microbiote intestinal sont indispensables à la digestion, au bon fonctionnement du système immunitaire et à la protection contre les infections. Le microbiote a également un rôle physiologique sur la muqueuse intestinale et influence le cerveau humain. L'étude du microbiote est donc une piste prometteuse pour de nouvelles approches thérapeutiques dans diverses maladies.
Références
Thursby E & al. Introduction to the human gut microbiota. Biochem J. 2017 Jun 1; 474(11): 1823–1836. Lire l’article.
Debré P. Le microbiote intestinal. Bull. Acad. Natle Méd., 2014, 198, no 9, 1667-1684, séance du 9 décembre 2014. Lire l’article.
Inna Sekirov et al., « Gut Microbiota in Health and Disease », Physiol Rev., vol. 90, no 3,2010, p. 859-904. Lire l'article.