Chapitre 16/Microbiote humain et santé

« On estime à l’heure actuelle qu’un jeune homme adulte abrite en moyenne environ 100000 milliards de microbes! »

Superbes photos d’après Martin Oeggerli, biologiste moléculaire suisse:

Méthodologie: Martin Oeggerli a réalisé ces images avec un microscope électronique à balayage. Les échantillons ont été séchés. Quand la couleur d’un microbe est connue, Martin Oeggerli l’utilise sinon il choisit des teintes pour distinguer les types de microbes.

Notre corps abriterait 38000 milliards de microbes soit plus que le nombre de cellules humaines!

L’essentiel d’un seul coup d’œil:

Le microbiote humain représente l’ensemble des microorganismes qui vit sur et dans le corps humain. Les interactions entre hôte et microbiote jouent un rôle essentiel pour le maintien de la santé et du bien-être de l’hôte. La composition en microorganismes et la diversité du microbiote sont des indicateurs de santé.

Le microbiote se met en place dès la naissance. Ensuite il évolue en fonction de différents facteurs comme l’alimentation (présence ou absence de fibres végétales) ou les traitements antibiotiques.

Le microbiote intestinal joue un rôle indispensable dans l’immunité et dans la digestion. Certaines bactéries ont des propriétés anti-inflammatoires. Les travaux sur le microbiote établissent des corrélations entre des compositions du microbiote et des pathologies. La modulation du microbiote ouvre des pistes de traitement dans certains cas de maladies. Certains microorganismes normalement bénins du microbiote peuvent devenir pathogènes pour l’organisme notamment en cas d’affaiblissement du système immunitaire.

TP Microbiote:

Cliquer pour accéder à TP1-microbiote.pdf

Variation du microbiote au cours de la vie: analyse d’expériences.

Analyse n°1: le microbiote de la petite enfance

Données :
« In utero, le fœtus se développe pour l’essentiel sans microbes. Puis il sort par le passage étroit du canal de naissance, où il rencontre une multitude de bactéries. Lors d’un accouche par voie basse, le bébé est alors inondé de microbes vivant dans le vagin. Il est aussi exposé aux bactéries intestinales de la mère quand son visage passe près du périnée et de l’anus. Les microbes issus du gros intestin de la mère se mettent aussitôt à coloniser celui du nouveau-né, engageant une sorte de dialogue avec les cellules immunitaires en développement. Un bébé qui nait par césarienne est privé de cette exposition. Des microbes différents ensemencent son gros intestin. Ce ne sont pas ceux de l’intestin et du vagin de la mère mais ceux de la peau et du lait de la mère, ceux des mains de la sage-femme et même ceux de la literie de l’hôpital! Ces différences initiales peuvent avoir des implications pour la vie.«

Étude de Paul Willmes (Luxembourg):

portant sur 13 bébés nés par voie basse (= accouchement classique) et 18 bébés nés par césarienne.

Résultats:

les bébés nés par césarienne présentaient des taux très inférieur de bactéries produisant les lipopolysaccharides, l’un des principaux stimulant du système immunitaire lors de son développement. Ce retard persiste jusqu’à 5 jours après la naissance. « Or il existe une période d’amorçage durant laquelle les cellules immunitaires sont configurées pour réagir à l’intrusion d’agents étrangers. » Paul Willmes.

Question: Qu’en déduisez-vous pour les bébés nés par césarienne quant au fonctionnement de leur système immunitaire ?

Analyse n°2: le microbiote de l’enfance

« Les allergies alimentaires sont devenues si répandues que nombre d’écoles interdisent aux enfants d’apporter certaines denrées de chez eux de peur de déclencher une réaction allergique chez d’autres enfants! »

Comment peut-on expliquer cette explosion des allergies infantiles?

D’après Cathryn Nagler de l’université de Chicago, ces allergies peuvent être liées à la destruction de la flore microbienne du gros intestin lié à l’accroissement des césariennes et au recours excessifs aux antibiotiques.
Observation de Cathryn Nagler: l’étude porte sur 8 bébés de 6 mois dont 4 sont allergiques au lait de vache. Or le microbiote des deux groupes est très différent : les bébés allergiques présentent des bactéries adultes; ceux non allergiques présentent des bactéries de leur âge.

Expérience:

On « fabrique » 1 lot de souris constitué de souris dépourvues de tout germe grâce à une naissance par césarienne qui se développent dans un environnement stérile;
On réalise ensuite une transplantation sur un 1er lot à l’aide d’échantillons fécaux de bactéries bébés en bonne santé et sur un 2e lot, une transplantation bactéries de bébés allergiques.

Résultat:

les souris du lot 2 sont allergiques au lait de vache.

Recherche de différences entre les deux flores microbienne: présence de la bactérie Anaerostipes caccae de la classe des clostridia chez les non allergiques et caractéristique des nourrissons.

Comment réalise-t-on une transplantation de bactéries ?

Analyse n°3: le microbiote à l’âge adulte

A l’Age adulte, le Transfert des microbes d’un athlète permettrait-il d’améliorer les performances physiques ? Harvard University

Expérience :

Chaque jour durant deux semaines
Prélèvement de selles de coureurs du marathon de Boston
Une semaine avant le marathon et une semaine après
Une comparaison est faite avec un groupe témoin non-coureur

Observation : bactéries Veillonella atypica beaucoup plus nombreuses chez les coureurs. Or, la source d’énergie de cette bactéries est le lactate. Et le lactate est la molécule fabriquée pendant un exercice intense.

Expérience:

On fait courir deux groupes de souris sur de minuscules tapis jusqu’à épuisement;

groupe 1: 16 souris auxquelles on inocule les bactéries Veillonella atypica
groupe témoin: pareil mais sans inoculation de Veillonella

Résultats: les souris du Groupe 1 ont couru 13% plus longtemps que le groupe témoin

Analyse n°4: le microbiote de la vieillesse

« Le système immunitaire fonctionne moins bien à l’âge adulte: comment peut-on le réparer ? »

Données : Institut Babraham de Cambridge.

Hypothèse: la transplantation fécale de jeunes souris pourrait avoir un effet réparateur du système immunitaire de vieilles souris.

Expérience: on utilise de vieilles souris à qui l’on transplante des matières fécales de souris jeunes.

Résultats:

Avant transplantation : les plaques de Peyer tapissant l’intestin grêle présentaient une baisse significative de la réaction immunitaire;
Après transplantation : les réactions immunitaires de plaques de Peyer correspondent à celles observées chez les individus plus jeunes.

Interprétation/conclusion