Le lait maternel n’est pas stérile et la flore qu’il héberge contribue à structurer le microbiote intestinal des nourrissons. Mais tous les modes d’allaitement se valent-ils ? Pour le savoir, une équipe internationale a analysé la composition du microbiote du lait maternel, tiré ou donné au sein, de 393 parturientes.

Impact de l'allaitement au tire-lait

La composition microbienne de 393 échantillons de lait maternel, recueillis en moyenne aux 3-4mois des nourrissons, a été croisée selon plusieurs méthodes statistiques avec le mode d’allaitement de chaque mère et des paramètres spécifiques (BMI, parité, mode d’accouchement…). Bifidobacterium spp., des bactéries impliquées dans la maturation du système immunitaire infantile, étaient plus abondantes dans le lait en cas d’allaitement au sein. Indépendamment des autres facteurs classiquement pris en compte (IMC maternel, mode de délivrance…), l’allaitement indirect (défini par au moins une tétée avec du lait tiré dans les deux semaines précédentes), et notamment celui réalisé au tire-lait électrique, s’est révélé être un facteur de réduction significative de la richesse et de la diversité du microbiote du lait. Il a par ailleurs induit une augmentation de plusieurs familles comme Enterobacteriaceae, Enterococcaceae, Stenotrophomonas et Pseudomonadaceae, dont certaines espèces sont de potentiels opportunistes. De quoi suggérer l’influence environnementale de l’allaitement indirect.

D’autres facteurs à prendre en compte

Les résultats pointent d’autres éléments : en cas d’allaitement direct, le nourrisson lui-même régurgite et contamine le lait via son propre microbiote oral (hypothèse dite d’« inoculation rétrograde »), et ce différemment en fonction du sexe. Un argument supplémentaire en faveur d’une contamination commune mère-enfant. De même, des facteurs maternels pourraient intervenir : ethnicité, IMC (capable de moduler, entre autres, la quantité d'acides gras, d'hormones ou encore d'oligosaccharides dans le lait), accouchement par césarienne (responsable d’une richesse bactérienne réduite dans le lait), tabagisme, primi-ou multiparité, existence d’un terrain atopique. Sans oublier la translocation des micro-organismes intestinaux vers les glandes mammaires, appelée « voie entéro-mammaire ». Peut-être des pistes pour améliorer la constitution du microbiote du lait - donc de la flore intestinale des nourrissons – et mettre au point de futures stratégies de prévention des maladies chroniques dès le plus jeune âge (allergies, infections respiratoires, asthme…).

De nombreux travaux tendent désormais à confirmer une corrélation entre dysbiose (sidenote: Dysbiose La « dysbiose » n’est pas un phénomène homogène : elle varie en fonction de l’état de santé de chaque individu. Elle est généralement définie comme une altération de la composition et du fonctionnement du microbiote, provoquée par un ensemble de facteurs environnementaux et liés à l’individu, qui perturbent l’écosystème microbien. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) intestinale et schizophrénie en raison de facteurs déjà connus : risque de survenue de la maladie 10 à 20 fois supérieur en cas d’infection prénatale ; troubles digestifs fréquents associés à une dysbiose chez les malades, de même qu’une perturbation des systèmes neurologique, immunitaire et hormonal, dont la maturation est étroitement liée à la flore digestive. Des chercheurs chinois ont donc comparé les microbiotes d’individus bien portants à ceux de malades avant de transférer une flore « schizophrène » déséquilibrée chez des souris sans microbiote.

Un microbiote lié à la maladie et à sa sévérité

Le microbiote des patients schizophrènes s’avère non seulement moins riche et moins diversifié, mais il présente une prédominance de 23 espèces (sur les 77 identifiées) ; à l’inverse, les 54 espèces restantes sont sous-représentées. Une dysbiose spécifique à la schizophrénie, affirment les auteurs, qui ont par ailleurs identifié une signature bactérienne laissée par 5 familles. Cette signature permet de discriminer significativement les patients schizophrènes des individus sains et est différente de celles retrouvées dans d’autres désordres psychiatriques (dépression par exemple). De plus, 2 grands groupes bactériens seraient spécifiquement corrélés à la sévérité des symptômes schizophréniques.

Greffe de microbiote et induction de la maladie

La schizophrénie semble transférable par transplantation de microbiote digestif chez des souris saines sans microbiote : la signature bactérienne des patients donneurs est retrouvée chez les rongeurs receveurs, lesquels se sont mis à présenter des comportements typiques de la maladie : hyperactivité, baisse de l’anxiété et du comportement dépressif. Des variations anormales du taux de certains neurotransmetteurs (des substances chimiques qui permettent aux neurones de transmettre des messages) ont par ailleurs été observées, témoignant d’une altération du dialogue intestin-cerveau. Les chercheurs en concluent qu’une dysbiose intestinale pourrait effectivement participer au développement de la schizophrénie via cette voie de communication. Une découverte qui ouvre la voie à de potentielles stratégies diagnostiques et thérapeutiques.

Imprévisible et chronique, la maladie de Crohn suit une évolution très variable d’un patient à l’autre. Si les causes de cette pathologie inflammatoire sont mal connues, le microbiote intestinal des patients paraît moins équilibré que celui des sujets sains. Mais s’agit-il d’une cause de la maladie, ou d’une simple adaptation du microbiote à un environnement, devenu inflammatoire ?

Une étude observationnelle sur 2 ans

Pour y voir plus clair, des chercheurs israéliens et américains ont suivi pendant deux ans le microbiote de 45 patients en phase de rémission de la maladie. Au cours de cette étude prospective observationnelle, l’analyse du microbiote intestinal, le dosage de la protéine C réactive (tous les 3 mois), celui de la calprotectine fécale ainsi que des endoscopies (tous les 6 mois) ont été réalisés. Les résultats ont été comparés à ceux de 17 patients en phase inflammatoire de la maladie et à ceux de 22 patients contrôles. Objectif : identifier si des changements dans le microbiote précédaient les phases de poussée. Pour optimiser l’analyse, les chercheurs se sont appuyés sur le machine learning, une technologie informatique qui permet d’automatiser le développement de modèles analytiques fondés sur les données engrangées et non une programmation préalable.

Instabilité du microbiote et poussées

Les résultats confirment que les patients souffrant de la maladie de Crohn ont globalement un microbiote moins riche et plus déséquilibré (indice de dysbiose plus élevé) que les patients sains. Ils soulignent surtout, chez les 27 patients (sur les 45) qui ont souffert d’une crise pendant les deux années de suivi, que cette phase inflammatoire a été précédée d’une réduction considérable de l’abondance de certaines bactéries (familles Christensenellaceae et S24.7) et d’une hausse d’autres (Gemellaceae), par rapport aux malades restés en rémission. De plus, les patients dont le microbiote intestinal s’avère plus instable dans la phase de repos de la maladie présentent 11 fois plus de risques d’une poussée à venir. Ainsi, une évolution de l’abondance relative des trois taxons précités et une instabilité globale de l’ensemble du microbiote intestinal semblent précéder les crises, indiquant un probable rôle de la flore digestive dans la pathogénèse des poussées. Malgré les biais du machine learning (excès de variabilité individuelle par rapport aux facteurs cliniques), ces résultats ouvrent néanmoins la voie à une future prise en charge individualisée, qui pourrait prédire - et pourquoi pas prévenir - les crises à venir.

La prévention du diabète par la normalisation de la glycémie (taux de sucre dans le sang) repose principalement sur l’adoption d’une alimentation moins calorique et moins sucrée. Or il semblerait que la glycémie après prise alimentaire – dite « postprandiale » - ne dépende pas uniquement de la composition des aliments ingérés : elle varierait d’un individu à l’autre selon des paramètres propres (physiologiques, génétiques, liés au microbiote intestinal).

Diabétiques et non-diabétiques, tous testés !

Selon une étude israélienne menée en 2015 chez des personnes prédisposées au diabète (en surpoids ou obèses), les interventions diététiques adaptées aux données individuelles (dont la flore intestinale), sont plus efficaces pour abaisser la glycémie que le modèle standard, exclusivement porté sur la teneur en calories et en glucides des aliments. Quid des personnes non diabétiques ? Pour le savoir, des chercheurs américains de la Mayo Clinic ont testé le modèle personnalisé sur 327 adultes en bonne santé provenant du Midwest. Tout en conservant leurs habitudes alimentaires (hormis le petit-déjeuner, standardisé), les participants devaient porter un glucomètre afin de mesurer constamment leur glycémie et tenir à jour une application évaluant la valeur nutritionnelle de leurs repas. Toutes les données étaient ensuite comparées à celles prédites par le modèle personnalisé et par le modèle standard.

Microbiote et maintien de la glycémie

Dans une moindre mesure, les résultats de l’étude israélienne ont été confirmés : un même aliment peut déclencher des réponses glycémiques très différentes d’une personne à l’autre, tandis que la réponse d’un même individu reste sensiblement constante. Par ailleurs, les valeurs de glycémie postprandiale prédites par le modèle personnalisé étaient plus proches des données collectées par les participants que celles prédites par le modèle standard. Cette différence s’expliquerait en partie par la composition de notre microbiote intestinal, qui jouerait un rôle sur le maintien de la glycémie à des valeurs normales – ou « homéostasie glycémique ». Autant d’éléments qui plaident en faveur d’une approche diététique personnalisée pour prévenir les maladies associées à une glycémie anormalement élevée (hyperglycémie).

« L’une des plus graves menaces pesant sur la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement. »

C’est en ces termes que l’OMS parle aujourd’hui de la résistance aux antibiotiques, qui entraîne une prolongation des hospitalisations, une augmentation des dépenses médicales et une hausse de la mortalité. Au rang des solutions investiguées, la transplantation de microbiote fécal (TMF) est porteuse d’espoir pour éradiquer les bactéries multi-résistantes mais soulève encore des interrogations concernant sa sécurité, notamment chez les patients immunodéprimés.

10 patients immunodéprimés testés

Une étude monocentrique a reposé sur l’analyse rétrospective de 10 patients atteints d’hémopathie, en cours de greffe de moelle osseuse et colonisés (ou l’ayant été) par des bactéries productrices de carbapénèmases ou résistantes à la vancomycine et à très haut risque (classées eXDR, pour emerging extensively drug-resistant bacteria). Ceux-ci devaient bénéficier d’une allogreffe (donneur différent du receveur) de cellules souches hématopoïétiques (CSH) suite au traitement de leur tumeur hématologique. La TMF a été réalisée par lavement majoritairement ou sonde naso-gastrique ; elle s’est déroulée avant l’allogreffe pour quatre patients et après pour les six autres, qui étaient encore sous immunosuppresseurs au moment de la procédure.

Une efficacité confirmée

Dans 7 cas sur 10, les médecins ont observé une décolonisation majeure des souches multi-résistantes (3 cultures bactériennes successives négatives). Chez 6 patients sur 10, cette décolonisation était persistante, c’est-à-dire observée tout au long du suivi (4-40 mois). Les trois échecs pourraient s’expliquer par des difficultés méthodologiques (impossibilité de stopper les antibiotiques 72h après la transplantation fécale, administration trop courte ou quantité trop faible de selles…). Enfin, lorsque la première transplantation n’a pas suffi à éliminer les bactéries multi-résistantes, une seconde transplantation s’est révélée à la fois possible et efficace dans 2 cas sur 3.

Une sûreté démontrée

Chez les 10 patients, la TMF s’est avérée sans risque majeur : un patient a présenté une constipation au cours des cinq premiers jours suivant la transplantation ; deux autres une diarrhée passagère et sans sévérité. Pour les chercheurs, aucun des 3 décès enregistrés n’est attribuable à la TMF : 2 concernent des patients dont la maladie a progressé ; le troisième un patient ayant reçu deux transplantations fécales en raison d’un GVHD (sidenote: GVHD Graft-versus-host disease, ou maladie du greffon contre l’hôte )  sévère déclaré post greffe de CSH et dont le traitement par immunosuppresseurs a favorisé la survenue d’une infection virale et fongique 6 mois après TMF. Ainsi, chez les patients infectés par des bactéries multi-résistantes, la TMF semble représenter une solution efficace et sans risque, même en cas d’immunodépression sévère.

Expliquez ce qu'est la greffe fécale à vos patients grâce à ce contenu dédié: 

Environ un tiers de la production mondiale annuelle de plastique se transformerait en polluant terrestre ou marin. Soit plus de 100 millions de tonnes (sidenote: https://www.wwf.fr/sites/default/files/doc-2019-03/20190305_Rapport_Pollution-plastique_a_qui_la_faute_WWF.pdf ) . Parmi ces déchets, les microparticules de plastique issues des industries cosmétique, pétrochimique et vestimentaire, posent un problème environnemental majeur. D’une taille inférieure à 5 mm, elles échappent aux systèmes de filtration et se retrouvent dans les milieux aquatiques, où elles mettent plusieurs siècles à se dégrader en raison de la salinité et des faibles températures. Résultat : elles sont colonisées par toutes sortes de bactéries (parfois toxiques), avant de finir dans l’estomac d’organismes marins, bernés par cette fausse opportunité de repas !

Les côtes singapouriennes passées au crible

Diverses études à travers le monde ont été menées pour connaître la nature des micro-organismes pullulant à la surface des microplastiques. Mais qu’en est-il à Singapour ? Les déchets polluant les eaux des plages les plus peuplées présentent-ils le même profil bactérien que ceux des bancs de sable immaculés, rarement foulés par les baigneurs ? Deux chercheuses de l’université de Singapour ont mené l’enquête. Fragments, fibres, mousses, granules, films plastiques... Entre avril et juillet 2018, elles ont collecté puis analysé pas moins de 275 échantillons de microplastiques sur trois plages distinctes à la fréquentation variable.

L’activité humaine montrée du doigt

Sans surprise, plus la plage était fréquentée, plus elle était polluée. Mais la nature des microplastiques ainsi que celle des espèces bactériennes les recouvrant différait considérablement d’une plage à l’autre. De quoi confirmer l’impact des activités humaines sur cette pollution, modelée également par l’effet des vents et des marées. Bonne nouvelle : l’écosystème s’adapte aux polluants en favorisant le développement d’espèces bactériennes capables, à leur tour, de les dégrader. Mauvaise nouvelle : il permet aussi l’émergence de pathogènes, responsable d’infections des plaies ou de maladies gastro-intestinales Les organismes marins en consommant involontairement ces fragments de microplastiques pourraient aussi engendrer l'accumulation et le transfert ultérieur d'agents pathogènes dans la chaîne alimentaire. Deux découvertes dont il faudra tenir compte pour relever le défi écologique et sanitaire posé par la pollution plastique, concluent les auteurs.

L’anévrisme intracrânien touche 2 à 6 % de la population générale. Dans cette pathologie, certaines bactéries pourraient avoir un rôle protecteur, d’autres un rôle délétère. Ce qui expliquerait pourquoi les facteurs environnementaux (alimentation, style de vie, activité physique, tabac…), qui modulent le microbiote, auraient bien plus d’impact sur le risque d’anévrisme que les facteurs génétiques.

Des anévrismes provoqués chez deux types de souris

Comment les chercheurs sont-ils parvenus à cette conclusion ? En induisant des anévrismes intracrâniens chez des souris via l’injection dans le liquide céphalo-rachidien d’élastase, une enzyme qui dégrade les parois des artères. Dans une première expérience, un groupe de souris a reçu un cocktail oral d’antibiotiques (vancomycine, métronidazole, ampicilline et néomycine) trois semaines avant l’injection d’élastase, et ce jusqu’à la fin de l’expérience, soit trois semaines après l’injection. Objectif : détruire leur microbiote intestinal. En parallèle, un groupe contrôle ne recevait rien. Dans une seconde expérience, l’administration d’antibiotiques a été arrêtée un jour avant l'induction de l’anévrisme, afin d’exclure tout effet direct des antibiotiques sur l’incidence de l’anévrisme.

Une chute vertigineuse de l’incidence

Les résultats sont sans appel : dans les trois semaines suivant l’injection d’élastase, seuls 6 % des souris traitées aux antibiotiques ont présenté un anévrisme, contre 83 % des souris au microbiote intestinal intact. Même lorsque les antibiotiques étaient arrêtés la veille de l’injection (expérience 2), l’incidence de l’anévrisme s’avérait significativement moins forte : 28 % de cas, versus 86 % chez les témoins. En outre, l’inflammation était réduite chez les souris sous antibiotiques : moins de macrophages, moins de marqueurs de l’inflammation. Ces résultats suggèrent que le microbiote intestinal contribue à la physiopathologie des anévrismes via la modulation de l'inflammation. A noter que la suppression totale du microbiote est une hypothèse artificielle qui ne permet pas de juger de son rôle bénéfique ou non, seulement de son implication.

Le microbiote, futur biomarqueur du risque d’anévrisme ?

Ainsi, le microbiote intestinal pourrait directement affecter la physiopathologie des anévrismes intracrâniens ; et cliniquement, son profil pourrait représenter un biomarqueur des effets collectifs de facteurs environnementaux. Néanmoins, gardons-nous de toute conclusion hâtive. Une analyse comparative du microbiote intestinal humain de sujets avec et sans anévrisme intracrânien demeure indispensable pour identifier la contribution du microbiote à la physiopathologie des anévrismes intracrâniens.

« Et si c’était un lupus ? » Les fans de la série Dr House connaissent bien le nom de cette pathologie pourtant rare, ainsi dénommée en raison du masque de loup qui se dessine parfois sur le visage des malades. Pourtant, le lupus est difficile à diagnostiquer tant ses symptômes sont peu spécifiques : fatigue, éruptions cutanées, douleurs articulaires, perte de cheveux, fièvre… voire, dans les formes sévères, atteintes d’organes vitaux comme les reins ou le cœur. D’où les répétitives hésitations de l’équipe du célèbre diagnosticien. Mais pourquoi une telle diversité de symptômes ? Parce qu’il s’agit d’une maladie liée à un dérèglement du système immunitaire qui se met à attaquer, ici ou là, les propres cellules du corps, par poussées successives. Et le microbiote intestinal semble impliqué.

Crises et déséquilibre du microbiote

Les chercheurs le savaient déjà : les patients souffrant de lupus présentent généralement dans leur tube digestif une diversité réduite de bactéries qui s’accompagne souvent d’un déséquilibre (ou « dysbiose ») des proportions des bactéries présentes, comparativement à celles observées chez des sujets sains. Mais jusque-là, le microbiote de patients en phase de crise avait rarement été caractérisé. C’est désormais chose faite grâce à de récents travaux réalisés chez une soixantaine de femmes souffrant de lupus. Les résultats montrent que les phases de déséquilibre du microbiote coïncident avec les phases d’activité de la maladie.

Ruminococcus gnavus, le responsable ?

Les chercheurs sont parvenus à identifier une bactérie, Ruminococcus gnavus, dont la surabondance est corrélée à l’activité de la maladie, notamment chez les patients présentant une inflammation rénale (ou néphrite). Et ce au détriment de bactéries bénéfiques connues pour leur effet anti-inflammatoire. Ce déséquilibre va de pair avec une altération de la barrière intestinale, ce qui exposerait davantage le système immunitaire aux bactéries digestives, dont certaines s’avèrent pathogènes. Dans le futur, ces travaux préliminaires laissent espérer que le Dr House puisse un jour plus facilement diagnostiquer et suivre les cas de lupus, via le futur développement d’un biomarqueur lié à R. gnavus.

De progression silencieuse, le cancer du pancréas est diagnostiqué tardivement, si bien qu’il représente aujourd’hui la septième cause de décès par cancer dans le monde. L’identification de biomarqueurs spécifiques s’avère donc une priorité de santé publique, pour assurer une prise en charge plus précoce. Les microbiotes et leurs dysbioses, fréquentes dans les cancers, représentent à cet égard une voie de recherche novatrice. Une équipe chinoise s’est intéressée aux caractéristiques microbiennes de la langue de patients atteint de cancer pancréatique. Une approche originale qui trouve ses racines dans la médecine traditionnelle chinoise, selon laquelle la langue est un révélateur de l’état physiopathologique de nombreux organes et de progression de la maladie.

Une diversité accrue chez les malades

Les chercheurs ont caractérisé les populations bactériennes des biofilms linguaux de 30 sujets présentant un cancer de la tête du pancréas, et de 25 sujets contrôles sains. Le séquençage de l’ARNr 16S a permis d’identifier 158 OTUs (sidenote: OTU Pour operational taxonomic unit, ou unités taxonomiques opérationnelles, qui désignent des regroupements de bactéries (qui ne sont pas nécessairement identifiées ou répertoriées dans les bases) présentant au moins. )  sur l’ensemble de la cohorte, dont la répartition s’avère liée à l’état de santé des sujets. L’atteinte pancréatique s’accompagne en effet d’une diversité microbienne significativement supérieure (enrichissement de 43 OTUs, dont Leptotrichia, Fusobacterium, Rothia, Actinomyces, Corynebacterium, Atopobium, Peptostreptococcus, Catonella, Oribacterium, Filifactor, Campylobacter, Moraxella et Tannerella). Inversement, un appauvrissement est observé en Haemophilus, Porphyromonas et Paraprevotella par comparaison aux sujets sains. Cette dysbiose linguale est susceptible d’impacter la composition des microbiotes intestinal et pancréatique via la circulation sanguine, favorisant les mécanismes immunitaires et inflammatoires liés au développement du cancer.

Vers un diagnostic précoce

L’équipe relève que des concentrations élevées en Leptotrichia et Fusobacterium, associées à de faibles taux d’Haemophilus et Porphyromonas, permettent de discriminer malades et personnes en bonne santé. À ce titre, le microbiote de la langue pourrait être un biomarqueur du cancer pancréatique, estiment les chercheurs. De quoi envisager le développement d’outils facilitant un diagnostic précoce, voire la prévention de la maladie. Cette hypothèse méritera néanmoins une confirmation à plus grande échelle et l’élargissement des analyses aux micro-organismes intestinaux, et salivaires des malades.