Dans une étude récente publiée dans Médecine infectieuseles chercheurs ont évalué le rôle du microbiome intestinal dans la santé et la maladie humaines.
Sommaire
Arrière plan
Le microbiote est l’agrégat de bactéries, de champignons et d’autres micro-organismes trouvés sur ou à l’intérieur des humains, et les gènes que le microbiote porte créent le microbiome. Les immenses avancées technologiques et la diversité des connaissances qui se sont produites ces dernières années ont contribué aux progrès de la recherche sur le microbiome, soutenant notre compréhension du microbiome et de sa pertinence pour la santé humaine.
Microbiote intestinal et maladies humaines
Il a été démontré que le microbiome humain est un élément important de la santé humaine. La dysbiose est une condition dans laquelle des altérations uniques se produisent dans le microbiome humain.
Cancer
Le microbiote intestinal est considéré comme responsable de 20 % de tous les cas de cancer dans le monde. Selon les recherches, F. nucleatum supprime la réponse immunologique de l’hôte et stimule la croissance cellulaire. Le butyrate est un ingrédient essentiel pour un côlon sain. Les genres producteurs de butyrate étaient essentiellement inexistants dans les matières fécales des patients atteints de cancer colorectal. Des bactéries telles que Acidaminobacter, Phascolarctobacterium et Citrobacter ont été trouvées en nombre considérable dans les échantillons de selles de patients atteints de cancer colorectal (CRC).
De nombreuses études ont été menées, et deux hypothèses majeures existent pour impliquer une association entre cancer et dysbiose. L’hypothèse du médicament alpha propose que la présence d’espèces bactériennes entérotoxinogènes Bacteroides fragilis perturbe le microbiote colique, déclenchant des réponses inflammatoires telles que des cytokines telles que l’interleukine-17 (IL-17), le facteur de nécrose tumorale (TNF-α) et le T-helper-17 (TH17), qui favorise la croissance du cancer.
Dans un autre modèle d’hypothèse connu sous le nom de conducteur-passager bactérien, les bactéries Bacteroides fragilis entraîne une inflammation. À la suite de cette réponse inflammatoire, des génotoxines sont produites, provoquant une prolifération cellulaire et certaines mutations graves qui conduisent à la formation d’adénomes.
Maladie inflammatoire de l’intestin (MICI)
Le syndrome du côlon irritable est une sorte de maladie intestinale inflammatoire qui touche les personnes atteintes de MII. La colite ulcéreuse (CU) n’affecte que le côlon. Les espèces de lactobacilles étaient moins abondantes pendant la phase active de la maladie, tandis que plusieurs espèces, telles comme Lactobacillus salivarus, Lactobacillus manihotivoranset Pediococcus acidilacticiont été détectés pendant la période de rémission plutôt que pendant la phase active.
Selon des études, des charges accrues d’E. coli sont associées à la pathologie et au développement de la colite. Roseburia hominis et Faecalibacterium prausnitzii ont été trouvés en petites quantités dans les matières fécales des patients atteints de CU. Des familles bactériennes telles que Lachnospiraceae et Ruminococcaceae étaient également présentes en plus petit nombre.
Troubles métaboliques
Obésité
Les habitudes alimentaires ont un impact significatif sur la composition microbienne de l’intestin. Le microbiome intestinal est altéré à la suite d’un régime riche en graisses, avec des quantités plus élevées de Firmicutes et de Proteobacteria et des niveaux inférieurs de Bacteroidetes. Le rapport Firmicutes/Bacteroides a été associé au poids corporel, les personnes obèses ayant un rapport plus élevé. Clostridium difficile les infections peuvent potentiellement induire l’obésité.
L’obésité est influencée par un état inflammatoire chronique causé par des bactéries intestinales ou des métabolites qui modulent l’axe microbiote-cerveau-intestin. La chirurgie bariatrique est une option thérapeutique populaire pour l’obésité sévère. La perte de poids pendant la chirurgie bariatrique est également associée à une augmentation de l’abondance de B. thetaiotaomicron et une réduction des taux sériques de glutamate.
Maladie du foie
L’intestin absorbe les produits chimiques bénéfiques produits par le foie. Le microbiote intestinal produit de l’ammoniac, de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, que le foie métabolise, régulant ainsi la production de cytokines et l’activité des cellules de Kupffer. Lorsque les antibiotiques inhibent la flore intestinale, la sévérité de l’hépatite induite par la concanavaline-A (ConA) augmente. Dans les enquêtes, il a été démontré que les bactéries intestinales qui créent de l’hydrogène diminuent l’inflammation induite par la ConA. Les dommages au foie causés par une consommation excessive d’alcool sont également liés à la dysbiose du microbiote intestinal. De plus, la synthèse d’ammoniac à partir d’acides aminés par certaines bactéries uréases positives est un élément important dans la physiopathologie de l’encéphalopathie hépatique (HE).
Maladies cardiovasculaires
L’athérosclérose, l’insuffisance cardiaque et l’hypertension sont des exemples de maladies cardiovasculaires. La détection des Enterobacteriaceae et Streptococcus spp. dans le microbiome intestinal est associée à la maladie cardiovasculaire athéroscléreuse (ACVD). Les Bacteroides, Clostridium et Lactobacillales sont considérés comme des marqueurs diagnostiques chez les patients atteints de coronaropathie.
L’utilisation de Bifidobacterium animalis subsp. lactis LKM512 en tant que probiotique a démontré une diminution des niveaux de triméthylamine (TMA) et des groupes bactériens particuliers tels que Clostridia, Clostridiales et Lachnospiraceae qui produisent de la TMA, réduisant ainsi le risque d’artériosclérose.
Virus de l’immunodéficience humaine (VIH)
Les lymphocytes T CD4+ sont essentiels à la réplication précoce du VIH. Le tractus gastro-intestinal (GI) humain est un réservoir pour ces cellules, faisant du tractus GI un réservoir pour le syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA). Le SIDA lié à l’infection par le VIH est causé par une inflammation systémique chronique, la translocation de produits microbiens stimulants immunologiques et la perturbation de la barrière immunitaire intestinale. Des patients virémiques non traités (VU) infectés par le VIH ont été comparés à des échantillons de sujets VIH. Il a été découvert que les Erysipelotrichaceae de la classe des Mollicutes, responsables de l’obésité et de la morbidité cardiovasculaire, sont le pathogène le plus fréquemment retrouvé chez les sujets VU, ainsi que les pathogènes pro-inflammatoires de la famille des Enterobacteriaceae.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les maladies causées par des perturbations de la composition naturelle du microbiote comprennent des troubles gastro-intestinaux, métaboliques, immunologiques, de régulation et neurodéveloppementaux. L’équilibre microbien intestinal doit être maintenu pour la santé globale. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier ces bactéries intestinales productrices de métabolites pour des applications médicales potentielles.
