Que sont le microbiote intestinal et le microbiome humain?
Le corps humain héberge des milliards de microbes ou de bactéries. Certains d'entre eux sont utiles et certains sont nocifs.
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Certains scientifiques ont estimé qu'il y a 10 fois plus de cellules microbiennes dans le corps que de cellules humaines, tandis que d'autres disent que le rapport peut être plus proche de 1: 1.
Les progrès scientifiques récents en génétique signifient que les humains en savent beaucoup plus sur les microbes dans le corps.
De nombreux pays ont beaucoup investi dans la recherche sur les interactions au sein de l’écosystème du corps humain et leur pertinence pour la santé et la maladie.
Les deux termes microbiote et microbiome sont souvent utilisés pour signifier la même chose et sont utilisés de manière interchangeable. Cet article expliquera les différences entre eux et comment les deux sont utilisés et la recherche en médecine moderne.
Faits rapides sur le microbiote intestinal
- Le microbiote humain est composé de milliards de cellules, y compris des bactéries, des virus et des champignons.
- Les plus grandes populations de microbes résident dans l'intestin. D'autres habitats populaires incluent la peau et les organes génitaux.
- Les cellules microbiennes et leur matériel génétique, le microbiome, vivent avec les humains dès la naissance. Cette relation est vitale pour une santé normale.
- Les micro-organismes vivant à l'intérieur du tractus gastro-intestinal représentent environ 4 livres de biomasse. Chaque individu a un mélange unique d'espèces.
- Le microbiote est important pour la nutrition, l'immunité et les effets sur le cerveau et le comportement.Il est impliqué dans un certain nombre de maladies qui provoquent une perturbation de l'équilibre normal des microbes.
Qu'est-ce que le microbiome humain?
Le microbiote humain se compose d'une grande variété de bactéries, virus, champignons et autres animaux unicellulaires qui vivent dans le corps.
Le microbiome est le nom donné à tous les gènes à l'intérieur de ces cellules microbiennes.
Chaque être humain abrite entre 10 et 100 milliards de cellules microbiennes dans une relation symbiotique. Cela profite à la fois aux microbes et à leurs hôtes, tant que le corps est en bonne santé. Les estimations varient, mais il pourrait y avoir plus de 1 000 espèces différentes de micro-organismes constituant le microbiote humain.
De nombreux projets tentent de décoder le génome humain en séquençant tous les gènes humains. De la même manière, le microbiome a fait l'objet d'efforts intensifs pour démêler toutes ses informations génétiques.
La vidéo suivante sur l'écosystème humain, produite par le Genetic Science Learning Center de l'Université de l'Utah, Salt Lake City, aidera à créer une image de cette relation délicate mais vitale.
C'est une bonne introduction à la gamme d'habitats pour différents types de microbes dans le corps, y compris les différences entre l'environnement sec de l'avant-bras et l'environnement humide et huileux de l'aisselle.
Les microbes dans le corps sont si petits qu'ils ne représentent qu'environ 2 à 3 pour cent du poids total du corps humain, bien qu'ils soient plus nombreux que les cellules. [S2]
Une étude de 2012 publiée dans Nature par le Human Microbiome Project Consortium a révélé ce qui suit:
- Les échantillons de communautés microbiennes de la bouche et des selles sont particulièrement diversifiés
- En revanche, les échantillons provenant de sites vaginaux montrent des communautés microbiennes particulièrement simples.
L'étude a démontré la grande diversité du microbiome humain dans un grand groupe de personnes occidentales en bonne santé, mais pose des questions pour des recherches ultérieures. Comment les populations microbiennes en chacun de nous varient-elles au cours de la vie, et les schémas de colonisation par des microbes bénéfiques sont-ils les mêmes que ceux indiqués par les microbes pathogènes?
Qu'est-ce que le microbiote intestinal?
Le microbiote intestinal s'appelait autrefois la microflore de l'intestin.
À la même époque, en 1996, le Dr Rodney Berg, du département de microbiologie et d’immunologie de la Louisiana State University, a écrit sur le microbiote intestinal, résumant son importance «profonde».
«La microflore indigène du tractus gastro-intestinal a des effets profonds sur le développement anatomique, physiologique et immunologique de l'hôte», a écrit le Dr Berg dans un article publié dans Trends in Microbiology.
Le papier ajoute:
«La microflore indigène stimule le système immunitaire de l'hôte pour qu'il réponde plus rapidement à la provocation des agents pathogènes et, par antagonisme bactérien, inhibe la colonisation du tractus gastro-intestinal par des pathogènes exogènes manifestes.
Cette relation symbiotique profite aux humains, et la présence de cette flore normale comprend des micro-organismes qui sont si présents dans l'environnement qu'ils peuvent être trouvés dans pratiquement tous les animaux du même habitat.
Cependant, ces microbes natifs comprennent également des bactéries nocives qui peuvent surmonter les défenses du corps qui les séparent des systèmes et organes vitaux. Les exemples comprennent
En résumé, il existe des bactéries bénéfiques dans l'intestin et des bactéries nocives qui peuvent pénétrer dans des systèmes plus larges et provoquer des infections locales du tractus gastro-intestinal. Ces infections comprennent les intoxications alimentaires et d'autres maladies gastro-intestinales qui entraînent des diarrhées et des vomissements.
Le microbiote intestinal contient plus de 3 millions de gènes, ce qui le rend 150 fois plus génétiquement varié que le corps humain.
Le microbiote intestinal de chaque individu est unique. Cela peut grandement contribuer à la façon dont une personne combat la maladie, digère la nourriture et même son humeur et ses processus psychologiques.
Pourquoi le microbiote humain est-il important?
Des liens ont été trouvés entre les microbes intestinaux et les maladies cardiaques
Les micro-organismes ont évolué avec les humains et font partie intégrante de la vie, remplissant une gamme de fonctions vitales.
Ils sont impliqués à la fois dans la santé et la maladie, et la recherche a trouvé des liens entre les populations bactériennes, qu'elles soient normales ou perturbées, et les maladies suivantes:
- asthme
- autisme
- cancer
- maladie cœliaque
- colite
- Diabète
- eczéma
- cardiopathie
- malnutrition
- sclérose en plaques
- obésité
Le microbiome humain a une influence sur les quatre grands domaines suivants d'importance pour la santé:
- nutrition
- immunité
- comportement
- maladie
Nutrition
En plus d'absorber l'énergie des aliments, les microbes intestinaux sont essentiels pour aider les humains à absorber les nutriments. Les bactéries intestinales nous aident à décomposer des molécules complexes dans les viandes et les légumes, par exemple. Sans l'aide de bactéries intestinales, la cellulose végétale est indigeste.
Les microbes intestinaux peuvent également utiliser leurs activités métaboliques pour influencer les fringales et le sentiment de satiété.
La diversité du microbiote est liée à la diversité de l'alimentation. Les jeunes adultes qui essaient une grande variété d'aliments affichent un microbiote intestinal plus varié que les adultes qui suivent un régime alimentaire distinct.
Immunité
Dès la naissance d'un animal, il commence à construire son microbiome. Les humains acquièrent leurs premiers microbes à l’entrée du col de leur mère à leur arrivée au monde.
Sans ces premiers hôtes microbiens, l'immunité adaptative n'existerait pas. Il s'agit d'un mécanisme défensif vital qui apprend à réagir aux microbes après les avoir rencontrés. Cela permet une réponse plus rapide et plus efficace aux organismes pathogènes.
Les rongeurs complètement exempts de micro-organismes présentent une gamme d'effets pathologiques, et un système immunitaire sous-développé en fait partie.
Le microbiote est également lié aux maladies auto-immunes et aux allergies, qui peuvent être plus susceptibles de se développer lorsque l'exposition aux microbes est perturbée tôt.
Comportement
Le microbiote peut affecter le cerveau, qui est également impliqué dans la digestion. Certains ont même appelé le microbiote intestinal un «deuxième cerveau».
Les petites molécules libérées par l'activité des bactéries intestinales déclenchent la réponse des nerfs du tractus gastro-intestinal.
Les chercheurs ont également observé des liens entre le microbiome intestinal et des troubles psychologiques, tels que la dépression et les troubles du spectre autistique (TSA).
Maladie
Les populations bactériennes du système gastro-intestinal ont fourni des informations sur les affections intestinales, y compris les maladies inflammatoires de l'intestin (MII), telles que la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse. Une faible diversité microbienne dans l'intestin a été liée aux MICI ainsi qu'à l'obésité et au diabète de type 2.
Le statut du microbiote intestinal a été lié au syndrome métabolique. Changer le régime alimentaire en incluant des prébiotiques, des probiotiques et d'autres suppléments a réduit ces facteurs de risque.
Les microbes intestinaux et leur génétique affectent l'équilibre énergétique, le développement cérébral et la fonction cognitive. Des recherches sont en cours sur la manière exacte dont cela se produit et sur les façons dont cette relation peut être utilisée pour le bénéfice humain.
La perturbation du microbiote avec des antibiotiques peut entraîner des maladies, y compris des infections qui deviennent résistantes à un antibiotique.
Le microbiote joue également un rôle important dans la résistance à la prolifération intestinale de populations introduites de l'extérieur qui, autrement, provoqueraient des maladies - les «bonnes» bactéries entrent en compétition avec les «mauvaises», certaines libérant même des composés anti-inflammatoires.
Nouvelles découvertes sur le microbiome
D'énormes investissements ont été investis dans la recherche sur les populations microbiennes dans le corps et leur génétique, explorant les liens avec la santé et la maladie.
Les National Institutes of Health (NIH) ont lancé le Human Microbiome Project en 2007, un projet de recherche qui vise à définir les espèces microbiennes qui affectent les humains et leurs relations avec la santé en produisant de grands ensembles de données accessibles au public à partir d'études génétiques.
La plupart des micro-organismes vivants chez l'homme se trouvent dans le système gastro-intestinal, et c'est également là que la plupart des nouvelles découvertes sont faites.
Les développements récents incluent une confirmation supplémentaire des moyens d'insérer une nouvelle souche dans un microbiote existant en utilisant la disponibilité des nutriments sans affecter l'équilibre global et la fonction du microbiome. Cela ouvre le potentiel de traitements probiotiques et de nouvelles méthodes d'analyse de la composition du microbiote intestinal.
Les algues ont été utilisées pour contrôler le microbiote intestinal de plusieurs souris dans cette étude.
Des recherches récentes ont également été menées sur la manière dont les agents pathogènes potentiels provenant de l'extérieur du corps envahissent et comment ils sont liés au microbiote intestinal. Cela aidera à identifier les moyens de limiter l'invasion de microbes potentiellement nocifs et leurs effets pathogènes.
Le microbiote intestinal devient une pierre angulaire de la médecine préventive.
