Connaissez-vous vos microbiotes?

Le ventre

Le microbiote intestinal –où la concentration de bactéries est la plus forte– est impliqué dans de nombreux processus, dépassant la seule sphère intestinale. Son rôle dans la santé digestive, métabolique, et donc dans la prise de poids et l’obésité, suscite beaucoup d’intérêt.

Des études ont montré que l’obésité peut être transmise d’une souris à l’autre par transplantation de son microbiote. Mais est-ce l’obésité qui modifie le microbiote ou l’inverse? Probablement les deux. Concernant le diabète, des études chez l’homme suggèrent que la résistance à l’insuline pourrait être due à des bactéries intestinales. «La prochaine étape serait d’agir sur l’obésité ou le diabète en modifiant le microbiote pour diminuer l’absorption calorique, améliorer la sensibilité à l’insuline ou réduire la glycémie», indiquent Mirko Trajkovski, professeur de métabolisme et physiologie à la Faculté de médecine de l’UNIGE, et Ozren Stojanovic, post-doctorant à l’UNIGE.

Leurs travaux consistent à trouver la composition du microbiote la plus bénéfique pour la santé métabolique, avec un focus sur les graisses: «L’exposition au froid induit des changements dans la composition du microbiote, avec pour conséquence une meilleure métabolisation des graisses, dans la mesure où une partie de la graisse blanche (lieu de stockage d’énergie sous forme de triglycérides) se transforme en graisse brune ou beige (celle qui brûle les calories et les transforme en chaleur)», indique le Pr Trajkovski. Mais quelles bactéries contribuent spécifiquement à la modification du profil de ces graisses? C’est ce qu’ils tentent de découvrir…

Foie gras et foie alcoolique, même combat

Les maladies du foie gras et du foie alcoolique, dont les mécanismes sont semblables, influencent la composition de la flore intestinale, comme l’explique le Dr Nicolas Goossens, chef de clinique au Service de gastro-entérologie et hépatologie des HUG: « Dans la maladie du foie gras, les bactéries intestinales produisent de l’alcool, ce qui entraîne des lésions de cet organe similaires à celles des individus souffrant du foie alcoolique». Mieux caractériser le microbiote de ces patients et établir des corrélations avec leurs paramètres cliniques sont les objectifs d’une étude à venir: «Nous souhaitons poser des diagnostics plus fins et prédictifs pour les personnes à risque afin d’améliorer leur prise en charge», affirme le spécialiste.

La cachexie

De leur côté, la Pre Laurence Genton Graf, médecin adjointe agrégée au Service d’endocrinologie, diabétologie, hypertension et nutrition des HUG, et son équipe tentent de mieux comprendre le rôle du microbiote dans la dénutrition et la perte de masse musculaire (cachexie) qui y est associée. Cette perte engendre notamment une diminution des fonctions physiques et une augmentation du risque infectieux. Leur étude interventionnelle analyse les effets sur le microbiote de composants nutritionnels connus pour augmenter la masse musculaire. Le but: identifier les bactéries associées justement à une meilleure masse musculaire.

Dénutrition ou obésité, l’idée est de mieux cerner l’impact de l’alimentation sur le microbiote. Sa modulation pourrait donner lieu à de nombreuses perspectives thérapeutiques. À terme, «nous espérons mieux nourrir et mieux traiter l’individu en fonction de ses caractéristiques propres», conclut la Pre Genton Graf.

La bouche

Le microbiote oral abrite plus de 700 types de bactéries qui, selon les espèces, se logent dans différentes zones. La présence de «keystone pathogen» (bactéries ennemies), même en petit nombre, est à l’origine de problèmes dentaires divers. La carie, par exemple, est associée à la présence de bactéries (acidogènes) responsables de la déminéralisation de l’émail. La parodontie, une maladie des tissus de soutien des dents, est quant à elle due à la présence de pathogènes spécifiques, échappant au système immunitaire et à l’origine de réactions inflammatoires destructrices.

 «L’identification de ces différentes niches écologiques vise à une meilleure prévention des maladies de la sphère orale. Mais aussi à des traitements plus ciblés et d’un nouveau genre avec des probiotiques pour rétablir l’équilibre de la flore bactérienne buccale», explique Serge Bouillaguet, professeur associé à l’UNIGE. L’alimentation et l’hygiène dentaire jouent un grand rôle dans la composition du microbiote oral, une vraie porte d’entrée de l’organisme: «Son déséquilibre a des répercussions locales mais aussi systémiques: diabète, maladies cardiovasculaires, cancer, Parkinson, etc.», souligne le spécialiste.

Les poumons

Pendant longtemps, on a cru que les poumons étaient un environnement stérile. Or, les techniques de séquençage ont montré la présence de germes, même en l’absence de signes infectieux. Leur nombre est faible et on ignore encore leur raison d’être. Il en va autrement dans les situations de maladie où des bactéries résidentes colonisant les voies aériennes prolifèrent.

Aux HUG, on s’intéresse en particulier aux pneumonies acquises sous ventilation mécanique chez les patients hospitalisés aux soins intensifs. La mise en place d’un tube plastique dans la trachée, nécessaire à la ventilation artificielle, favorise la colonisation des voies respiratoires profondes par des bactéries de la salive et de l’oropharynx. Quelque 15 à 20% des patients intubés courent ainsi le risque d’une pneumonie. Le Pr Jérôme Pugin, médecin-chef du Service des soins intensifs des HUG, et son équipe ont démontré dans une étude qu’on pouvait prédire ce risque en fonction de la qualité du microbiote des sécrétions oropharyngées du patient. L’administration d’antibiotiques non résorbables dans la gorge, associée à neuf autres mesures, diminue la survenue d’une pneumonie dans ces circonstances.

Les voies génitales

La flore vaginale constitue une barrière contre les infections bactériennes et sexuellement transmissibles. Elle est composée majoritairement de lactobacilles, mais se modifie au fil des jours en fonction des cycles menstruels et de multiples autres facteurs (rapports sexuels, antibiotiques, contraception, tampons, lubrifiants, douche vaginale). De plus, elle évolue selon les périodes de la vie (puberté, grossesse, ménopause).

Parmi les infections à risque dans cette zone, celle du streptocoque B, un colonisateur fréquent du système gastro-intestinal et des voies génitales féminines. «Sa présence peut être source de complications en cas de grossesse et entraîner de nombreuses pathologies potentiellement mortelles pour le fœtus, la mère et le nouveau-né », indique la Pre Begoña Martinez de Tejada, médecin-cheffe du Service d’obstétrique des HUG. Aussi, la réponse immunitaire de la mère, avec sa cascade de réactions inflammatoires, peut provoquer un accouchement prématuré. En Suisse, un dépistage est systématiquement proposé entre la 35^e et la 37^e semaine de grossesse et des mesures préventives sont appliquées pour réduire le risque de maladie néonatale en lien avec cette bactérie.

Les articulations

Le microbiote des personnes souffrant de polyarthrite rhumatoïde –une maladie rhumatismale d’origine inflammatoire– a des caractéristiques particulières. Le Pr Axel Finckh et son équipe du Service de rhumatologie des HUG s’intéressent aux proches des patients atteints afin de mieux cerner les mécanismes déclencheurs de la maladie et de comprendre pourquoi certains la développent et d’autres pas. Dans cette étude prospective actuellement en cours (www.arthritis-checkup.ch), 5 à 6% des patients présentent, en plus des anticorps dirigés contre leur propre système immunitaire (signe précurseur de la maladie), un microbiote altéré avec la présence du germe Prevotella copri. Y a-t-il un lien de cause à effet? «Il semble qu’une composition particulière du microbiote soit susceptible de réveiller le système immunitaire et de déclencher une réaction inflammatoire dans les articulations, à distance même des intestins», répond le Pr Jacques Schrenzel, responsable du laboratoire de bactériologie des HUG. «Le microbiote est en effet un terrain d’entraînement du système immunitaire où la lutte contre les germes pathogènes s’exerce», explique le Pr Finckh.

Moduler le microbiote par une modification du régime alimentaire ou la prise d’antibiotiques afin de prévenir et traiter la maladie? «On voit déjà une influence positive du régime méditerranéen sur la santé de ces patients, peut-être parce qu’il parvient à modifier la flore intestinale», répond le Pr Finckh. La piste «antibiotique» est elle aussi prometteuse: «Certains antibiotiques sont efficaces pour réduire les symptômes de la polyarthrite, alors qu’ils ne sont pratiquement pas absorbés par le système digestif, ce qui renforce la piste microbienne.»

Le cerveau

De récentes études chez l’animal ont montré la possible influence du microbiote sur le comportement, ouvrant ainsi des perspectives inédites. Des souris élevées dans des conditions stériles étaient moins sociables que leurs congénères du groupe contrôle. Aussi, il a été démontré que le transfert de microbiote entre des souris anxieuses et des souris aventureuses a modifié leur comportement, ces dernières devenant plus craintives, et vice versa. Ces résultats ont stimulé la recherche, qui tente d’explorer les relations entre les bactéries intestinales et les maladies psychiques (anxiété, dépression), neuro-développementales (autisme) ou neurologiques (maladie d’Alzheimer et de Parkinson).

Plusieurs hypothèses se dessinent, parmi elles: «Les bactéries intestinales, en agissant directement sur la muqueuse et la paroi digestive, produiraient de la sérotonine, un neurotransmetteur impliqué dans la régulation de l’humeur», explique Stephan Eliez, professeur au département de psychiatrie de la Faculté de médecine de l’UNIGE. Autre explication, «les bactéries pousseraient les cellules immunitaires à produire des cytokines, des molécules susceptibles d’influencer la neurophysiologie et le fonctionnement cérébral». Parmi les autres théories, la production au niveau intestinal de métabolites, des substances véhiculées par le sang qui atteindraient le cerveau et modifieraient nos comportements.

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