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Le microbiote qui ne voulait pas mourir

Depuis plus d'une vingtaine d'années on assiste à un regain d'intérêt envers nos bactéries intestinales. D'abord considérées comme dangereuses puisqu'appartenant à l'univers des microbes chers à nos biologistes de la fin du 19ème siècle, et donc devenant la cible à abattre, les points de vue ont évolué progressivement au fil du temps par l'accumulation des connaissances. Les bactéries apparaissent alors au fil du temps comme des alliées insoupçonnées au bon maintien de la santé de l'organisme. La notion de symbiose est apparue. En somme, c'est en poussant ces micro-organismes dans leurs derniers retranchements sous la pression insupportable des antibiotiques, que l'on a appris à les apprécier autrement.

Survivre dans un milieu hostile est délicat. Les bactéries ont besoin de se nourrir, de se multiplier et de se disséminer, tout en s'adaptant aux changements rapides de température, en se défendant face aux agresseurs viraux ou à d'autres bactéries. La solution de la symbiose a résolu pas mal de problèmes existentiels rencontrés par ces petites bêtes. Avant cela, la solution d'intégrer une cellule a vu le jour, pour échapper à la toxicité mortelle de l'oxygène apparaissant sur Terre. Les mitochondries, organites cellulaires produisant de l'énergie (l'ATP) par oxydation de substrats – lipides et sucres – sont les vestiges visibles et nécessaires de ces anciennes bactéries, avec leurs gènes bien à part dans la cellule eucaryote. Mais elles ont été prises au piège de la machinerie cellulaire les hébergeant et n'ont pu se développer ainsi. La symbiose représente alors une autre solution de survie, plus avantageuse.

La flore de fermentation représente un bel exemple de coopération réciproque : les polysaccharides végétaux, souvent structurels dans les plantes, ne sont pas digérables par les enzymes des humains, mais le microbiote les prend en charge lorsqu'ils atteignent le colon, et sa capacité de dégradation enzymatique nous fournit des nutriments absorbables tels les acides gras à courte chaîne dont le plus fameux est l'acide butyrique. Ces petites molécules (4 carbones en général) sont gazeuses et lipidiques, de la famille des acides gras saturés. Une fois absorbées par l'intestin, ces molécules sont utilisées à des fins énergétiques par l'être humain. Elles servent aussi à la maturation cellulaire intestinale. Et de plus font un peu la loi envers d'autres bactéries qui nous attendent au tournant pour nous infecter.

Les lactobacilles et les bifidobactéries jouent ce rôle de protection vis à vis des bactéries opportunistes apportées en général par la nourriture. D'ailleurs, on sait bien maintenant que l'établissement d'une solide immunité dépend de la présence stimulante de ces bactéries dès la naissance, mais aussi que la colonisation du tractus digestif à la naissance déclenche la maturation des organes digestifs au sens large du terme. On commence aussi à s'apercevoir que l'équilibre et le devenir psychique et comportemental de l'individu dépend de ces mêmes microbes ! 

Mais n'importe qui ne se laisse pas coloniser par n'importe quoi. La symbiose est là aussi. L'hôte fabrique des molécules d'adhésion sur son épithélium intestinal, et ces molécules retiennent certaines bactéries "souhaitées", au détriment d'autres moins désirables. Par exemple, les molécules de type lectine de l'individu s'accrochent aux peptidoglycanes membranaires bactériens, et l'accrochage physique des bactéries favorise fortement l'interaction de celles-ci avec les cellules épithéliales ; les entérocytes reçoivent alors des signaux activant leur métabolisme et leur prolifération par exemple ; cette stratégie est évidemment essentielle au maintien d'une bonne relation. Pour que ça dure, il faut nécessairement que chacun bénéficie des interactions, ainsi l'évolution de l'un se fera en parallèle avec l'autre. L'individu va alors bénéficier de la résistance à un jeûne prolongé, d'avantages en termes de fertilité, de renforcement des défenses immunitaires ou encore de bonnes capacités de digestion.

Mais on n'est bien obligé de s'apercevoir que les bactéries sont apparues bien longtemps avant les humains, et qu'elles ont évolué depuis bien plus longtemps que nous. L'idée intéressante, c'est que les bactéries nous ont toléré dans la mesure où nous pouvions leur apporter des avantages évolutifs. Dans cette hypothèse, les animaux possédant un intestin facilitent la propagation, la protection et l'habitat des micro-organismes. On peut dire que faute de mieux à l'heure actuelle, la symbiose devenait inévitable pour survivre ! Les génomes ont du eux aussi co-évoluer pour maintenir stable la cohabitation.

La symbiose se met en place dès les premiers jours de la vie, elle évolue au fil des ans en fonction de l'hygiène, y compris alimentaire, et des antibiotiques éventuels. Une mauvaise santé intestinale est en relation directe avec une dysbiose et on sait maintenant que celle-ci conduit à un grand nombre de maladies.

Le nouveau défi qui se présente à la symbiose, c'est le changement alimentaire, avec en plus l'abondance de nourriture disponible dans les pays occidentaux. Or, les bactéries évoluent bien plus vite que nous face à ces changements : la symbiose est rompue, il y en a un qui court devant sans se préoccuper de celui qui reste en arrière : c'est à dire nous !

Actuellement la flore intestinale est devenue capable de prendre en compte l'excès de nourriture disponible ; depuis peut être une trentaine d'années. Le microbiote délivre de nouveaux messages pris en compte par l'individu. Les signaux microbiens, envoyés par nécessité de survie, conduisent l'animal (pas que l'homme) à stocker davantage d'énergie. Mais comme l'homme ne dépense pas en rapport pour maintenir l'équilibre entrées/sorties, et en tous cas pas suffisamment, on entre dans le surpoids et l'obésité, et dans le diabète.

Il n'y a pas que la quantité de nourriture qui influence la symbiose. Le remplacement des fibres alimentaires fermentescibles issues des végétaux par les lipides alimentaires modifie profondément non seulement la flore, mais surtout induit un état inflammatoire modéré mais constant. A cela s'ajoute la rupture de la perméabilité intestinale, générant par elle même de l'inflammation par une autre voie, et favorisant le passage abusif de micro-organismes dans le corps. On entre là dans le vaste domaine des maladies entéro-métaboliques, et directement dans l'induction des pathologies auto-immunes. Si l'hypothèse génétique de ces maladies est retenue, son influence relative dans le déclenchement des maladies paraît faible face aux facteurs environnementaux nutiitionnels.

Faire d'un citoyen un consommateur en fait directement un malade qui consomme comme un malade… les bactéries ont pris de l'avance, nous ne sommes pas encore "ajustés" aux nouvelles conditions alimentaires, et donc la symbiose ne se fait plus correctement : on est donc malades de désynchronisme.

Si le génome humain contient environ 30.000 gènes, la palme revient aux bactéries qui elles en possèdent de 200 à 300 mille, puisque le nombre de bactéries dans l'intestin avoisine les 1014 et que le microbiote pèse plus de 1,5 kilo. Le nombre d'espèces tourne autour de 1000. Il existe un peu plus de 50 phyla bactériens sur Terre, mais 4 sont principalement retrouvés dans l'intestin : Firmicutes et Bacteroidetes, sans doute les plus importants à l'heure actuelle, ainsi que les Actinobactéries et les Protéobactéries. Disons que 9 autres groupes sont observés en faible proportion dont les Chlamydiae, Cyanobacteria, Deferribacteres, Deinococcus-Thermus, Fusobacteria, Spirochaetes, Verrucomicrobia. Tout ce petit monde là fabrique une pléiade de molécules informatives dont on n'est pas près de déterminer leur rôle !

On s'est rendu compte depuis environ 5 ans que le microbiote des gens obèses était différent de celui des gens minces. Ce microbiote particulier délivre des signaux qui contrôlent la prise de poids. On note que les Bacteroidetes (Gram négatif) sont minoritaires chez les gens obèses par rapport aux minces. Heureusement, ceci est réversible si les sujets adoptent un régime alimentaire pauvre en sucres et surtout en graisses. Ce qui est également intéressant, c'est que le séquençage bactérien intestinal montre qu'environ 70 % des séquences génétiques identifiées sont uniques à chaque personne. De ce fait, la proportion de flore modifiée commune à chaque personne pourrait être assez faible mais quand même suffisante pour déclencher les changements métaboliques observés.

Chez les souris, 4 semaines de nourriture riche en graisse (surtout si elle est donnée la nuit en ad libitum) modifient l'équilibre microbien. Les bactéries Gram positif diminuent au profit des Gram négatif : les Firmicutes prennent largement le dessus, les Bacteroidetes diminuent de 50 % chez les souris obèses ! Ceci est attesté par l'augmentation de la présence dans le sang d'une molécule particulière de paroi bactérienne, le lipopolysaccharide (LPS). Il semblerait que le LPS passe dans le sang en se couplant aux lipoprotéines fabriquées en réponse à l'alimentation grasse. Cette molécule déclenche une réaction inflammatoire métabolique qui régule fortement l'action de l'insuline. Ce lipopolysaccharide circulant déclenche la production de cytokines dans le corps aboutissant à l'insulinorésistance : l'insuline pancréatique est bien sécrétée, mais n'est pas assez utilisée car les récepteurs cellulaires sont inefficients à la capter. On a donc coexistence de quantités anormalement élevées dans le sang d'insuline, spécialement après les repas, et de glucose à des taux eux aussi évidemment élevés. Ceci est évidemment très fâcheux à plus d'un titre, et le glucose est retiré de la circulation pour être transformé en triglycérides dans le tissu adipeux puisqu'il n'est pas assez utilisé par les cellules qui en ont besoin. On a donc l'équation redoutable : sucre + résistance à l'insuline = prise de poids. Et ce n'est qu'un début…

Le LPS autorise aussi le tissu adipeux à se multiplier… et là c'est la catastrophe. On peut alors stocker jusqu'à 450 kg de graisse… il y a de la place puisque les cellules adipeuses peuvent se multiplier…

Evidemment, il y a bien un moyen, c'est de restreindre sa nourriture et de la varier davantage vers les végétaux… mais les habitudes prises, les efforts démesurés déployés par l'industrie alimentaire pour nous faire consommer un maximum à tout prix – et au moindre coût, sont des obstacle majeurs au changement salutaire de nourriture qui est quand même devenu inéluctable tant les dégâts sont importants dans le monde entier. En fait là comme ailleurs, c'est la paresse des individus qui crée le problème. Redisons le sans cesse, en fin de compte, le responsable c'est vous !

Retrouver une alimentation plus conforme à notre physiologie permet de rectifier l'équilibre microbien intestinal, de faire chuter l'inflammation créatrice de nombreuses maladies et de non moins nombreux morts, spécialement cardiovasculaires. On a peu de moyens utiles en pharmacie pour contrer les effets désastreux d'une telle situation. Les probiotiques représentent alors une alternative très intéressante et non dangereuse, surtout s'ils sont associés aux prébiotiques, ces fibres particulières qui nourrissent et font croître les bifido et les lactobacilles. Par ailleurs, les prébiotiques possèdent des effets propres, anti-inflammatoires, sur le métabolisme.

Il est intéressant de constater que le sevrage du nourrisson permet l'établissement de la plupart des phyla bactériens (dans ce cas, l'alimentation se diversifie, les bactéries qui ont besoin de nutriments particuliers trouvent leur compte). Il est donc assez futé de "coloniser" les enfants juste après la naissance avec des probiotiques. Car les premiers arrivés étant les premiers servis, les probiotiques implantés auront toutes les chances de rester là toute la vie de l'individu et de préserver au mieux la symbiose. Il existe bien des variations de microbiote lors de la puberté et de la ménopause, mais en fait on n'y connaît que très peu encore. Finalement, le microbiote pourrait devenir une certaine forme de carte d'identité de l'individu, mais avec en supplément un panel d'informations essentielles concernant le développement de l'organisme, son état de risque de maladie en rapport avec l'inflammation, et son métabolisme.

On poursuit donc les études visant à connaître le microbiome. On s'est aperçu qu'il y avait plus de similitude de flore entre les individus vivant dans des conditions sociales similaires que chez des individus issus d'une même famille. Si dans une communauté, plusieurs individus présentent un cancer du colon, les membres de celle-ci pourraient alors avoir un risque accru du même cancer. Il semble même que les bactéries peuvent contrôler les préférences alimentaires individuelles, comme celle du chocolat. En effet, la séquence pourrait être celle-ci : l'hôte manque de certains ingrédients dans son alimentation, des bactéries disparaissent tandis que d'autres en profitent pour prendre la place (la niche écologique), le dérèglement de flore est installé, les messages de survie sont alors envoyés au sujet afin de rectifier ses envies alimentaires… et il ressent le besoin de manger du chocolat pour nourrir ses bactéries… pourquoi pas ? C'est sans doute simpliste mais pas faux pour autant, en tout cas en partie très vraisemblable : les débuts de preuve arrivent ! De même, l'organisation des circuits neuronaux impliqués dans le comportement alimentaire (et contrôlant l'obésité) semble être sous la dépendance du microbiote. Si tout cela n'est évidemment pas démontré, dira t'on, la preuve ne remplace pas l'intelligence que je sache…

La diversification des espèces bactériennes s'est peut être faite afin d'augmenter les chances de survie de celles-ci. Si le concept de symbiose peut s'appliquer à l'homme, les bactéries elles aussi sont dans l'obligation d'établir des liens particuliers avec leurs congénères. Il existe une véritable géopolitique de population au sein du microbiote. Les espèces aérobies soustraient l'oxygène afin que vivent les bactéries anaérobies (il existe une proportion très précise de bactéries aérobies-anaérobies retrouvée tout au long de l'intestin). Certaines bactéries dégradent des nutriments et les produits libérés servent à d'autres espèces. Ainsi, l'élimination des lactobacilles par une antibiothérapie où a l'inverse, la favorisation de leur survie par apport microbien probiotique ciblé peut également agir sur d'autres espèces non initialement ciblées. Les lactobacilles produisent de l'acide acétique et lactique, du peroxyde d'hydrogène (l'eau oxygénée) et des substances antimicrobiennes qui permettent la mise en place d'un équilibre avec d'autres espèces qui tolèrent ces conditions acides ou oxydantes par exemple. Un antibiotique peut donc affecter un ensemble bactérien bien plus important que celui visé au départ. Idem en ce qui concerne les probiotiques et sans doute aussi les prébiotiques.

On voit donc émerger avec de plus en plus de force et de preuves, la réalité d'une alimentation délétère, quantitativement (avez vous remarqué la taille des pots de pop corn au cinéma… c'est du délire), et qualitativement ; le remplacement de produits issus de la Nature par des produits élaborés en usine (voyez le surimi…) éloigne qu'on le veuille ou non l'homme de ses racines (le juste mot ?), de ses rapports intimes avec le monde. D'ailleurs j'ai toujours été surpris de constater que la psychanalyse et les techniques psychologiques sont apparues lorsque l'industrialisation faisait rage à la fin du 19ème siècle… l'homme tellement coupé de sa nature avait il besoin de tenter de renouer avec celle-ci ?

S'indigner, pourquoi pas. Mais agir, c'est mieux. Sans crier gare, sans tonitruer. Vouloir convaincre est toujours un échec à un moment ou à un autre. Le responsable de votre maladie, de votre mal être, c'est d'abord et avant tout vous qui décidez d'abdiquer !