Transplantation de cellules souches et rejet de greffes

La prophylaxie antibiotique dans la greffe de cellules souches hématopoïétiques gagnerait à être réévaluée : elle entraînerait des dysbioses intestinales majorant les effets délétères de la réponse immunitaire dans la maladie du greffon contre l’hôte.

Le microbiote intestinal Comment le microbiote intestinal télécontrôle le thymus Rôle du microbiote dans la communication intestin cerveau Microbiote fœtal : la fin d’une controverse ?

La prophylaxie antibiotique préalable à une allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) est une pratique courante en hémato-oncologie : elle vise à prévenir les infections bactériennes consécutives aux chimiothérapies et radiothérapies, deux types de traitements qui provoquent des dégâts majeurs au sein de l’épithélium intestinal. Toutefois, cette pratique entraînerait un accroissement de la morbi-mortalité causée par une réaction du greffon contre l’hôte (GVHD) lors de laquelle les lymphocytes T du donneur s’attaquent aux cellules épithéliales du receveur – en majorité celles de la peau, du foie et du tractus gastro-intestinal. En éliminant les bactéries commensales, les antibiotiques entameraient en réalité la capacité de résistance de l’intestin du receveur à la colonisation. De surcroît, ils favoriseraient l’émergence de bactéries elles-mêmes résistantes12,13.

UN APPAUVRISSEMENT DÉLÉTÈRE

La prise d’antibiotiques entraîne par ailleurs une dysbiose intestinale caractérisée par une chute de la diversité bactérienne, parfois accompagnée de la prolifération d’un taxon unique comme Enterococcus, qui peut devenir prédominant face à des bactéries telles Faecalibacterium spp. et Ruminococcus spp. (des bactéries appartenant à l’ordre des Clostridiales)13. Un effet néfaste, car ces espèces produisent du butyrate, capable d’induire la croissance et la différenciation de Treg. Or les Treg sont eux-mêmes susceptibles d’atténuer l’inflammation provoquée par les lymphocytes T du donneur : en conclusion, une diminution de ces espèces risque d’entraîner une inflammation. De même, la présence de Blautia (Clostridiales) serait liée à une diminution de la mortalité par GVHD. Combinés aux immunosuppresseurs et aux cytotoxiques, les antibiotiques majoreraient alors le risque de translocation bactérienne, et donc de propagation des pathogènes jusqu'aux différents organes visés dans le GVHD13.

MICROBIOTE : VERS UNE MÉDECINE PERSONNALISÉE ?

Des outils de profilage microbien en temps réel pourraient être envisagés pour limiter les effets délétères potentiels de l'antibioprophylaxie. La détection d'un appauvrissement en Clostridiales ou d'une baisse de diversité au sein du microbiote intestinal du receveur permettrait d'identifier les patients à risque et d'adapter la prise en charge (antibiotiques à spectre moins large, pro- ou prébiotiques, voire supplémentation directe en AGCC, greffe fécale…). De même, ce profilage serait utile pendant le suivi pour prévenir le risque de rechute via la recherche d’Enterobacteriacae dans les selles (Escherichia coli, Klebsiella spp., Enterobacter spp.) afin de prévenir les bactériémies à entérobactéries. Sans négliger le microbiote intestinal des donneurs, de faibles taux de Bacteroides et Parabacteroides étant synonymes de faibles concentrations en AGCC. Autant de pistes à explorer pour améliorer le pronostic des allogreffes de CSH12.

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Maladies inflammatoires chroniques de l’intestin

De récents travaux portant sur les interactions immunité-microbiote éclairent d’un jour nouveau l’étiologie complexe des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Plusieurs mécanismes ont été décrits et des prédispositions génétiques identifiées grâce à des modèles animaux. Mais de nombreuses inconnues demeurent, en particulier sur le(s) facteur(s) déclenchant(s) de ces maladies.

Le microbiote intestinal Comment le microbiote intestinal télécontrôle le thymus Rôle du microbiote dans la communication intestin cerveau Microbiote fœtal : la fin d’une controverse ?

C’est désormais un fait établi : dysbiose et MICI vont de pair. Une muqueuse intestinale plus fine ou altérée favorise la pénétration de bactéries pathogènes dans l’épithélium, la mobilisation des cellules immunitaires innées (macrophages et monocytes) et la production de TNF-α, induisant un état d’inflammation chronique. La tolérance aux bactéries commensales s’en verrait compromise, entretenant – voire aggravant – la dysbiose, et donc la persistance des processus inflammatoires. Pour preuve, des modèles animaux axéniques de MICI ne développent pas spontanément la maladie.

PLUSIEURS ALTÉRATIONS POSSIBLES

Des interactions sous-jacentes entre immunité et microbiote intestinal ont pu être décrites chez la souris : la présence de bactéries appartenant à la famille des Lachnospiraceae permettrait l’infiltration épithéliale des monocytes et macrophages pro-inflammatoires, effet atténué par l’administration de vancomycine. Des bactéries productrices de peroxyde d’hydrogène dans le côlon pourraient quant à elles induire un stress oxydatif nocif pour la muqueuse intestinale. Dans un modèle murin de rectocolite hémorragique, la colonisation de l’intestin par un microbiote humain pauvre en Firmicutes entraîne l’induction de Th17 pro-inflammatoires. Des résultats similaires sont relevés dans la maladie de Crohn : l’activation de réponses pro-inflammatoires chez des souris colonisées par un microbiote de patients est observé, ce qui n’est pas le cas chez des souris colonisées par des congénères/ donneuses saines. Enfin, chez des sujets souffrant de MICI, l’abondance en Faecalibacterium prausnitzii est réduite5. Cette espèce majoritaire du microbiote fécal chez les individus en bonne santé (5 à 20 %) est productrice de butyrate, possède des propriétés anti-inflammatoires grâce à une partie de sa protéine MAM (Microbial Anti-inflammatory Molecule) et est nécessaire au fonctionnement des cellules intestinales10.

LE POIDS DE LA GÉNÉTIQUE

Des prédispositions génétiques impliquant des dysfonctionnements de la réponse innée ont également été caractérisées11. Par exemple, des mutations de gènes liés à l’autophagie ou à la reconnaissance de champignons par les cellules dendritiques prédisposeraient à la maladie de Crohn. Une pathologie dans laquelle la mutation du gène codant pour la protéine NOD2 ouvre une autre piste : ce récepteur intracellulaire des cellules intestinales de l’immunité innée est capable de fixer de nombreux composants bactériens (peptidoglycane, flagelline…) et d’activer la cascade immunitaire inflammatoire. Or la seule inactivation du gène NOD2 ne suffit pas pour que les rongeurs développent spontanément la maladie, ce qui suggère un rôle conjoint des bactéries commensales. Néanmoins, les effets induits par cette mutation varient selon les modèles animaux utilisés : dans un modèle de colite induite chimiquement, la mutation de cette protéine NOD2 a un rôle protecteur. La question récurrente demeure : l’inflammation procède-t-elle d’une dysbiose, ou en est-elle l’initiatrice ? La recherche peine encore à conclure.

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Détail du dossier Gastroentérologie

Diabète de Type I

Placé au centre de la machinerie immunitaire, le microbiote intestinal devient de fait un paramètre majeur dans le développement de pathologies à fortes composantes immunitaire et inflammatoire. C’est le cas par exemple pour le diabète de type I, les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI) et la réaction de rejet du greffon contre l’hôte (GVHD, pour Graft Versus Host Disease) chez les patients transplantés avec des cellules souches hématopoïétiques. Ces affections partageraient des mécanismes communs : une perméabilité intestinale accrue et une homéostasie rompue entre saine stimulation par les bactéries commensales et réponse modérée des cellules immunitaires. Car une fois cet équilibre perturbé, le processus inflammatoire se déclenche. Autant de pistes pour améliorer – ou revoir – certaines pratiques alimentaires autant que thérapeutiques.

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S’il était connu que la destruction des cellules bêta-pancréatiques tenait à un phénomène d’auto-immunité, l’implication du microbiote intestinal dans ce processus est une découverte récente. Peut-être un nouveau tournant qui permettrait de compléter l’insulinothérapie, traitement de référence à l’heure actuelle dans le diabète de type 1.

Les études réalisées chez l’homme ne permettent pas encore d’élucider entièrement la relation de causalité entre le microbiote et le système immunitaire. Plusieurs études ont néanmoins montré que la diversité et la composition du microbiote intestinal étaient différentes entre un individu sain et un patient souffrant de diabète de type 1 (DT1) ou à risque de le développer. L’une des hypothèses énoncées serait l’augmentation de la perméabilité intestinale, entraînant chez les malades la présence accrue dans le sang de macromolécules dérivées de l’alimentation et des LPS (lipopolysaccharides, fragment de la paroi des bactéries à Gram négatif). En raison d’une effraction de la muqueuse, ces fragments bactériens provoqueraient la libération de cytokines pro-inflammatoires et aboutiraient à la destruction des cellules bêta-pancréatiques5.

INFLUENCE HORMONALE

Les hormones et le microbiote intestinal seraient par ailleurs associés aux maladies auto-immunes et pourraient affecter la réponse immunitaire. Le microbiote intestinal serait également à l'origine de l'effet protecteur de la testostérone observé chez les souris NOD7 mâles : en effet, les souris femelles NOD développent davantage la maladie que les mâles. Ainsi, de jeunes souris femelles NOD ont un risque diminué de développer un DT1 à la suite d’une greffe de microbiote provenant d’un mâle adulte. Les hormones sexuelles et certaines lignées bactériennes agiraient en commun par le biais de cytokines (IFN-γ et IL-1β) exerçant une action régulatrice de l'immunité, et limitant donc la disparition des cellules bêta-pancréatiques8 .

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IMPACT DE L’ALIMENTATION

Certains liens entre alimentation et DT1 seraient, eux-aussi, liés au microbiote8 : par exemple, le fait de priver des souris de gluten entraîne, entre autres, une hausse de Treg et d’Akkermansia, bactérie globalement bénéfique pour le métabolisme. Une alimentation dépourvue de gluten jouerait donc un rôle dans la médiation des fonctions des cellules bêta-pancréatiques en modifiant le microbiote intestinal, ce qui pourrait influencer l’incidence du DT1. De plus, l’apport des micro-nutriments jouerait aussi un rôle dans le processus : l’acide rétinoïque, dérivé actif de la vitamine A, aurait une action protectrice contre la maladie. En inhibant la différentiation des Th17 pro-inflammatoires sous l’effet de l'IL-6 et en promouvant la différentiation des Treg anti-inflammatoires, il permettrait de contribuer à limiter l’incidence de la pathologie. Et, comme pour le diabète de type 2, un état pro-inflammatoire se déclare chez des souris nourries par une alimentation riche en gras9.

Sources

5 Lazar V et al. Aspects of gut microbiota and immune system interactions in infectious diseases, immunopathology, and cancer. Frontiers in Immunology. 15 August 2018

7 Pour Non Obese Diabetic (sans rapport avec Nucleotide-binding Oligomerization Domain 2). Modèle couramment utilisé dans le DT1, issu d’une lignée de souris créées au Japon en 1980 dont les jeunes développent spontanément des symptômes mimant le DT1 humain (glycosurie, perte de poids…).

8 Han H et al. Gut Microbiota and Type 1 Diabetes. Int J Mol Sci. 2018 Mar 27

9 Mélange d’huile de maïs, de graisses polyinsaturées et monoinsaturées, de lard, de graisses saturées à hauteur de 72 %, complété par 28 % de protéines, sans glucides

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Rôle du microbiote intestinal dans la régulation immunitaire

En participant à la régulation des réponses immunitaires innée et adaptative, le microbiote intestinal devient l’une des clés de voûte des mécanismes de défense, particulièrement grâce à la présence de bactéries spécifiques : les bactéries segmentées filamenteuses (SFB, pour Segmented Filamentous Bacteria)3. Capable d’exercer une action sur l’immunité, le microbiote peut à son tour être contrôlé par ce même système immunitaire au niveau de sa composition et de sa diversité.

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Entre autres cellules spécialisées de l’immunité innée, les cellules lymphoïdes innées (ILC) sont une population de lymphocytes qui ne possèdent pas de récepteurs d’antigène spécifique6. Récemment identifiées, elles sont groupées en trois catégories en fonction du type de cytokines sécrétées : ILC1 produisant de l’interféron gamma (IFN-γ) et proches des lymphocytes T auxiliaires (T helper) Th1, ILC2 proches des Th2 (IL5, IL-6, IL-13) et ILC3 proches des Th17 (IL-17, IL-22). Les études sur le microbiote et les ILC, actuellement en plein développement, montrent également que le microbiote serait nécessaire au développement et aux fonctions des ILC, en particulier du groupe 3. Ces ILC3 sont la principale source intestinale d’IL-22, une cytokine centrale pour la production de protéines antimicrobiennes6

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POINTS-CLÉS

LES BACTÉRIES SEGMENTÉES FILAMENTEUSES (SFB)

  • Bactéries commensales (famille des Clostridiales) identifiées préalablement chez les animaux vertébrés et détectées chez l’homme grâce aux outils moléculaires
     
  • Nécessaires à la maturation de la barrière immune intestinale et pulmonaire et induisent la production d’IgA et l’activation de LT pro-inflammatoires et régulateurs
     
  • Effet protecteur dans le diabète de type I (souris Non Obese Diabetic), les pneumopathies à Staphyloccocus aureus résistant à la méthicilline (SARM), contre certaines infections bactériennes (à Citrobacter rodentium) et parasitaires (à Entamoaba histolytica)
     
  • Peuvent exercer des effets négatifs en favorisant le développement de pathologies auto-immunes dans des modèles d’arthrite et d’encéphalite autoimmune

IMMUNITÉ ADAPTATIVE

Le microbiote intestinal est également au cœur de l'activation de la réponse adaptative. Au niveau des lymphocytes T (LT), il induit la maturation de LT naïfs en Th17 producteurs d'IL-17 qui stimulent la production de peptides antimicrobiens par l'épithélium intestinal. Il permet aussi la synthèse de certains LT CD4+ régulateurs (les Treg) qui ont une action anti-inflammatoire. Enfin, il contribue au développement de tissus lymphoïdes secondaires de l'intestin où sont stockés les LT de réserve. Concernant les lymphocytes B (LB), le microbiote intestinal assure, par la voie de l'IL-17, le passage des IgA sécrétoires (produits par les LB) à travers la muqueuse intestinale pour rejoindre la lumière et y neutraliser les toxines et bactéries nocives. Entre réponses IgA fortes et réponses des LT à la fois pro-inflammatoires (Th17) et anti-inflammatoires (Treg), s'établit ainsi un état d’inflammation physiologique sous l'influence du microbiote intestinal3,5.

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Le microbiote Intestinal, premier rempart contre les agressions

On savait le système immunitaire naïf dans les tout premiers instants de la vie et en évolution constante au gré des contacts antigéniques ultérieurs. On lui découvre aujourd’hui un adjuvant dans sa structuration : le microbiote intestinal, présent dès les prémisses de sa formation et qui ne la quitte plus ensuite. Un équilibre reposant sur des interactions complexes s’établit ainsi de manière précoce et permet la cohabitation des acteurs.

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Siège de l’interface entre le système immunitaire et le microbiote intestinal, la barrière épithéliale est un lieu-clé où s’établit un véritable dialogue entre l’immunité de l’hôte et ses bactéries.

Avec ses 1014 micro-organismes, le microbiote intestinal aurait tôt fait d’envahir son hôte si une coexistence pacifique ne s’était pas établie entre eux au fil de l’évolution. La barrière intestinale est la première garante de cette cohabitation : les cellules épithéliales de l’intestin sécrètent un mucus épais dans lequel les bactéries de la lumière intestinale puisent des ressources nutritives, sans toutefois pouvoir la franchir dans des conditions non-pathologiques.

UN ÉQUILIBRE MULTIFACTORIEL

Les échanges constants entre hôte et microbiote se révèlent fondamentaux pour l’équilibre physiologique de l’immunité intestinale. Dans les cryptes villositaires de l’intestin grêle, la fixation de bactéries sur certains récepteurs (NOD21 ) des cellules de Paneth2 provoque la production de peptides antimicrobiens comme le lysozyme. L’activation des Toll-like receptors (TLR) par des bactéries au niveau de la membrane des cellules épithéliales et lymphoïdes déclenche le recrutement de phagocytes, de lymphocytes et de cellules dendritiques (acteurs de l’immunité innée) situés dans la couche sous-épithéliale. Ce déclenchement s’opère via la voie de signalisation NF-kB, elle-même régulée par les acides gras à chaîne courte (AGCC) produits par certaines souches bactériennes et par la production de chimiokines et de cytokines3 . Un équilibre règne ainsi entre intégrité de la muqueuse intestinale, activation bactérienne des défenses immunitaires et régulation des réponses engagées par le microbiote lui-même. La perturbation d’un seul de ces maillons entraîne des processus inflammatoires chroniques.

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MODE D’ACCOUCHEMENT ET ALIMENTATION INFANTILE, DEUX FACTEURS CAPITAUX

Les nourrissons nés par césarienne ont une proportion plus élevée de lymphocytes B que ceux nés par voie basse, signe d’une immunité plus active dès la période néo-natale4 . Le lait maternel favorise également le développement des défenses naturelles et la maturation intestinale par sa composition et ses apports : lysozyme ; IgA, des anticorps situés à la surface de la muqueuse intestinale ; caséine kappa (dont les produits de dégradation peuvent entrer en compétition avec des pathogènes au niveau des récepteurs des cellules épithéliales intestinales chez les enfants allaités) ; lactoferrine, dont le produit de dégradation – la lactoferricine – est un peptide antimicrobien à action bactériostatique et bactéricide. Il contient également environ 109 bactéries/L ainsi que des fructanes, des prébiotiques qui favorisent la croissance des bifidobactéries et des lactobacilles. Quant aux laits maternisés, ils promeuvent davantage la multiplication d’entérocoques et d’entérobactéries5.

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Parole d'Expert : Pr Rémy Burcelin

Le Professeur Rémy Burcelin dirige un laboratoire spécialisé dans l’étude des mécanismes à l’œuvre dans la communication entre cerveau, intestin et le reste du corps à l’Institut des maladies métaboliques et cardiovasculaires (Unité Inserm/ Université Toulouse III Paul Sabatier). Son équipe est l’une des premières à avoir découvert l’implication du microbiote intestinal dans la gestion du sucre et du gras par notre organisme.

Le microbiote intestinal Quels aliments pour un microbiote équilibré ?
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Image: DT Diet_Pr R Burcelin

Peut-on espérer guérir un jour les maladies métaboliques par la voie du microbiote intestinal ?

Au XXIe siècle, on a découvert un nouvel organe : le microbiote intestinal. Voilà pourquoi les probiotiques – qui agissent sur notre flore – suscitent beaucoup d’espoir. Il est toutefois trop tôt pour envisager aujourd’hui les probiotiques comme thérapeutique indépendante : ils sont susceptibles de corriger, en partie, les maladies métaboliques. Mais il faut d’abord isoler des groupes de patients aux caractéristiques définies (biologiques et socio-économiques). Puis identifier la présence de certaines bactéries comme biomarqueurs diagnostiques. Et enfin mener des essais cliniques d’ampleur en fonction d’objectifs précis (baisse de la glycémie par exemple). Des bactéries candidates sont à l’étude mais aucune n’a encore été suffisamment performante pour le moment ; aucune n’a montré d’efficacité dans la perte de poids notamment. Mais, en l’état actuel de la recherche, on pourrait voir arriver sur le marché des probiotiques pour prévenir le diabète dans une dizaine d’années.

Quels obstacles faudrait-il lever pour permettre une gestion du microbiote « à la carte » ?

Les verrous technologiques ont été levés grâce à de vrais progrès comme le développement d’algorithmes performants capables d’analyser des sommes importantes de données. Les limites sont ailleurs : d’une part dans la capacité à pouvoir cultiver et reproduire à l’identique une souche de bactérie (un produit vivant, donc périssable) une fois qu’elle a été identifiée comme potentiellement efficace ; d’autre part dans les aspects règlementaires face à des organismes susceptibles de se disséminer de façon épidémique. Car si certaines bactéries ont fait la preuve de leur innocuité sur le long terme, d’autres nouvellement identifiées nécessitent plus de recul. Quoi qu’il en soit, la variabilité individuelle n’est pas forcément une contrainte : traiter ne serait-ce que 1 % des patients obèses serait déjà un succès phénoménal. Quelles pistes reste-t-il encore à explorer dans la recherche sur le microbiote ? Les probiotiques comme boosters de traitements. En 2017, notre équipe a montré chez la souris que le microbiote permet d’augmenter l’action du GLP-1, une hormone intestinale faisant partie de l’arsenal thérapeutique du diabète de type 2 et à laquelle certains patients sont résistants. Les autres perspectives pourraient venir des fibres alimentaires et des polyphénols (trouvés dans le raisin ou la grenade), deux éléments qui permettent de moduler positivement le microbiote. Ou de leur conjugaison avec identifiées nécessitent plus de recul. Quoi qu’il en soit, la variabilité individuelle n’est pas forcément une contrainte : traiter ne serait-ce que 1 % des patients obèses serait déjà un succès phénoménal.

Quelles pistes reste-t-il encore à explorer dans la recherche sur le microbiote ?

Les probiotiques comme boosters de traitements. En 2017, notre équipe a montré chez la souris que le microbiote permet d’augmenter l’action du GLP-1, une hormone intestinale faisant partie de l’arsenal thérapeutique du diabète de type 2 et à laquelle certains patients sont résistants. Les autres perspectives pourraient venir des fibres alimentaires et des polyphénols (trouvés dans le raisin ou la grenade), deux éléments qui permettent de moduler positivement le microbiote. Ou de leur conjugaison avec identifiées nécessitent plus de recul. Quoi qu’il en soit, la variabilité individuelle n’est pas forcément une contrainte : traiter ne serait-ce que 1 % des patients obèses serait déjà un succès phénoménal. Quelles pistes reste-t-il encore à explorer dans la recherche sur le microbiote ? Les probiotiques comme boosters de traitements. En 2017, notre équipe a montré chez la souris que le microbiote permet d’augmenter l’action du GLP-1, une hormone intestinale faisant partie de l’arsenal thérapeutique du diabète de type 2 et à laquelle certains patients sont résistants. Les autres perspectives pourraient venir des fibres alimentaires et des polyphénols (trouvés dans le raisin ou la grenade), deux éléments qui permettent de moduler positivement le microbiote. Ou de leur conjugaison avec des minéraux, ou encore d’autres agents actifs dans ce que l’on appelle des « cobiotiques ». Dernière piste : viser un effet synergique avec des symbiotiques (alliance de probiotiques et de prébiotiques). Ce sont des stratégies intéressantes pour améliorer la tolérance et l’efficacité des traitements.

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La greffe fécale, une piste prometteuse ?

Cela en surprendra plus d’un : se soigner par les selles ne date pas d’hier. Mais les récentes découvertes sur l’implication des bactéries intestinales dans les maladies métaboliques ouvrent un nouveau champ de recherche qui vise à aboutir à des greffes fécales plus ciblées et mieux admises sur le front clinique autant que sur le plan psychologique.

Le microbiote intestinal Quels aliments pour un microbiote équilibré ? La transplantation fécale
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Transplantation de Microbiote Fécal (TMF) : un nom qui fleure bon l’innovation et le monde des biotechs. Pourtant, on y avait déjà recours il y a 1 700 ans en Chine, où l’on soignait la diarrhée en buvant du bouillon de selles fermentées - la bien nommée « soupe jaune ». Au Moyen-Âge, les Bédouins se protégeaient de la dysenterie (une infection bactérienne causant de redoutables diarrhées) en ingérant les crottes de leur chameau. Les premières greffes fécales modernes ont été réalisées dans les années 1950 pour lutter contre l’infection à Clostridium difficile, une bactérie qui profite du déséquilibre microbien provoqué par un traitement antibiotique pour proliférer au sein de la flore intestinale. Il faudra attendre les années 2000 pour que la TMF soit prise en compte dans le traitement des maladies métaboliques, et dans les cages de rongeurs de laboratoire.

Des premiers pas concluants

Mais les essais sur l’Homme n’en sont qu’à leurs prémices dans ce domaine. La première étude a été réalisée en 2012 chez des patients néerlandais : la moitié d’entre eux ont reçu des selles de donneurs sains ; les autres héritant de leurs propres selles (groupe placebo). Les selles des donneurs ont été attentivement analysées pour éliminer tout risque infectieux par des virus, parasites ou bactéries néfastes. Puis la transplantation a eu lieu par injection pendant trente minutes dans une sonde introduite dans le nez des patients et débouchant sur le petit intestin. Six semaines plus tard, les receveurs de selles « saines » ont vu leur sensibilité à l’insuline améliorée et la quantité de bactéries productrices de butyrate, bénéfique sur le plan métabolique, augmentée. Premier succès donc.

Un modus operandi à affiner

La route des TMF dans les maladies métaboliques est encore longue et semée de défis à relever : les antécédents médicaux et les microbiotes des donneurs doivent être irréprochables pour éviter toute transmission de maladies et les souches choisies de manière appropriée et en bonne quantité. Autre interrogation : comment la flore du donneur sera-t-elle accueillie par celle du receveur ? Une seule injection suffira-t-elle pour une colonisation durable ? Enfin, une limite psychologique de taille : l’inévitable dégoût de certains patients devant ce traitement, encore méconnu. À moins que la TMF ne devienne une pratique thérapeutique courante, sachant que son spectre d’applications potentielles pourrait s’étendre à la sclérose en plaques, à la maladie de Parkinson ou encore au syndrome de fatigue chronique. Qui sait : l’avenir sera peut-être aux banques et aux gélules de fèces.

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Les probiotiques au service du syndrome du « foie gras »

Pour alléger le fardeau mondial des maladies métaboliques, il faudrait pouvoir ramener une bonne partie de la planète dans des clous alimentaires plus sains. Une tâche nécessaire mais difficile. En parallèle, des interventions au cœur de la dynamique bactérienne intestinale sont à l’étude : les probiotiques et les transplantations – ou greffes – de microbiote fécal seront-ils les nouvelles grandes thérapies métaboliques de demain ?

Le microbiote intestinal Quels aliments pour un microbiote équilibré ? Les probiotiques
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Loin d’être une spécialité française, le syndrome du « foie gras » fait bondir le nombre d’hépatites dans le monde entier. La recherche se tourne de plus en plus sérieusement vers les probiotiques pour juguler ces nouvelles épidémies. Et le pari semble réussi.

Virales, alcooliques, et aujourd’hui de plus en plus graisseuses : les hépatites explosent sous le poids de l’obésité et du diabète de type 2. Car la graisse en excès s’accumule dans les tissus du foie, provoquant d’abord une stéatose hépatique non alcoolique (la NAFLD10, de son acronyme anglais) qui peut s’aggraver en stéato-hépatite non alcoolique (la fameuse NASH11), elle-même annonciatrice d’une cirrhose – point de non-retour pour le foie. Or, comme pour l’obésité et le diabète de type 2, le rôle du microbiote intestinal est en première ligne. D’où l’espoir de contrer cette overdose graisseuse grâce aux probiotiques : une piste suivie avec succès par la recherche depuis une dizaine d’années.

De l’animal à l’Homme

Les premières études sur des modèles animaux ont fait la preuve des bienfaits de l’utilisation de probiotiques et de prébiotiques, voire de symbiotiques (l’association des deux). À titre d’exemple, l’ajout de fructo-oligosaccharide à des probiotiques a permis d’obtenir chez certains patients une réduction de l’inflammation et des particules graisseuses dans le foie, une diminution du poids et de la masse grasse ainsi qu’une amélioration de la sensibilité à l’insuline. De bons résultats confirmés par la baisse des graisses contenues dans le foie chez des patients hong-kongais traités pendant six mois par un mélange de lactobacilles et de bifidobactéries. Chez des patients iraniens, une diminution de la rigidité du foie – signe d’une agression amoindrie – a été constatée après vingt-huit semaines de prise de symbiotiques.

Un essai probant dans les règles de l’art

Un pas supplémentaire a été franchi dans l’établissement des probiotiques comme option thérapeutique valable grâce à un essai clinique mené sur quelques dizaines de patients ukrainiens atteints de stéatose hépatique non alcoolique. L’administration quotidienne pendant huit semaines d’un probiotique contenant quatorze souches vivantes a nettement réduit les graisses hépatiques, certains marqueurs inflammatoires et les enzymes qui témoignent d’un foie malade. Reste à confirmer ces effets sur un nombre plus grand de patients et sur le long cours. Mais les probiotiques s’annoncent des plus prometteurs dans la lutte contre ces overdoses de gras qui font trinquer nos foies.

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Alimentation et soins : une histoire d’inégalité microbienne 

Les régimes « miracles » n’existent pas, et cela vaut aussi pour les bactéries de notre flore intestinale. La diversité foisonnante de nos microbiotes, façonnés par nos comportements alimentaires, expliquerait pourquoi certaines personnes répondent mieux que d’autres à une diététique améliorée.

Le microbiote intestinal Quels aliments pour un microbiote équilibré ?

Montre-moi tes menus quotidiens et je te dirais à quoi ressemble ton microbiote : notre alimentation influant massivement sur notre flore intestinale, les chercheurs ont pu dresser des portraits-types de microbiotes intestinaux. Vous avez plutôt la dent sucrée ? Il y a de grandes chances pour que votre flore soit prédominante en Prevotella, qui améliorerait le contrôle de la glycémie. Adepte de protéines animales et de graisses saturées ? Vous serez plutôt du type Bacteroides, exposé à un risque majoré de cancer du côlon. Vous préférez le riz complet au riz blanc ? Vous hébergez probablement moins d’entérobactéries pro-inflammatoires. Alors, commander notre flore intestinale par le biais de nos fourchettes, serait-ce la recette du bonheur métabolique ?

Des régimes imprévisibles

Malheureusement non, car nous ne sommes pas égaux devant les effets positifs d’une alimentation équilibrée. La faute à nos microbiotes intestinaux, dont aucun ne ressemble en tous points à un autre, même entre jumeaux. D’où l’impossibilité de prédire avec finesse les effets d’une intervention diététique sur nos bactéries intestinales. Ainsi, une flore naturellement riche en Lactobacillus intègrera plus de probiotiques après quinze jours de consommation de lait fermenté. De même qu’un microbiote plus riche en Prevotella avant un « régime » de trois jours au pain à l’orge (riche en fibres) contribue à un meilleur contrôle de la glycémie comparé à des microbiotes moins bien dotés en cette espèce de bactérie. Ces variations individuelles étant posées, un régime pauvre en FODMAPs8 pourrait avoir plus ou moins de succès sur les ballonnements et douleurs abdominales selon la composition initiale de la flore intestinale.

Des flores plus résilientes que d’autres

Manger davantage de fibres sera d’autant plus bénéfique sur notre taux de bifidobactéries si l’on en consommait déjà régulièrement avant. Enfin, certains microbiotes peuvent se montrer plus résistants au changement de nourriture ; une résilience qui peut se révéler contreproductive dans le cadre d’une régulation nutritionnelle. L’utilisation d’algorithmes capables d’intégrer toutes ces données entremêlées est l’une des pistes étudiées pour piloter le remodelage de notre flore par le biais de l’alimentation. Pour l’heure, et avant que les chercheurs ne parviennent à intégrer simultanément tous ces paramètres à l’échelle de chaque individu (habitudes alimentaires, composition et résilience de la flore intestinale), une modulation personnalisée du microbiote reste encore une gageure.

Sources

8 Oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides et polyols fermentescibles : des sucres non-digérés mais fermentés par nos bactéries intestinales

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Manger trop gras, c’est déséquilibrer notre flore intestinale

Le gras ? Nos papilles s’en régalent et en sont régulièrement abreuvées, au grand dam de notre flore intestinale, qui penche alors du côté obscur de l’inflammation et de la prise de poids. À moins de choisir les bonnes graisses et de ne pas lésiner sur les fibres. Un régime plus équilibré qu’il serait tentant d’adapter sur mesure à chaque individu, si seulement nos flores n’étaient pas aussi versatiles...

Le microbiote intestinal Quels aliments pour un microbiote équilibré ?

Hyperglycémie, excès de lipides dans le sang, hypertension : les effets d’une alimentation trop riche en gras sont connus mais ils ne sont que le sommet de l’iceberg. En profondeur, les chercheurs ont mis au jour le rôle majeur du microbiote intestinal dans ces perturbations du métabolisme. En triant au passage le bon gras de l’ivraie.

Chez les souris de laboratoire nourries d’une « pâtée » extra-grasse comme chez des patients atteints de syndrome métabolique, le constat est le même : leur flore intestinale ne ressemble pas à celle de congénères en bonne santé : trop de gras au quotidien réduit ainsi la quantité d’Akkermansia muciniphila, une bactérie bénéfique qui améliore la glycémie et la sensibilité à l’insuline, et protège contre la formation de plaques graisseuses dans les vaisseaux (l’athérosclérose). Comme son nom l’indique, cette bactérie produit aussi une substance appelée « mucine » qui consolide le mucus protecteur de la barrière intestinale. Autre effet collatéral de l’excès de gras alimentaire : la diminution des lactobacilles et bifidobactéries, de « bonnes » bactéries qui réduisent l’inflammation et la formation du tissu adipeux.

Tous les gras ne se valent pas

Mais au fait, de quel gras parle-t-on ? Les acides gras saturés comme l’huile de palme sont bel et bien à éviter, comme le martèlent les messages de santé publique : ils sont associés à une baisse de la diversité bactérienne et à une prise de poids. À l’inverse, l’acide oléique contenu dans l’huile d’olive, un acide gras mono-insaturé de la famille des oméga-9, serait capable de restaurer la diversité bactérienne et de diminuer le poids – chez la souris tout du moins. Il faudrait également miser sur les acides gras poly-insaturés de type oméga-3, comme l’huile de poisson, qui favorisent la présence d’Akkermansia muciniphila, de lactobacilles et de bifidobactéries. Ces oméga-3 doivent d’ailleurs primer sur les oméga-6, eux aussi essentiels à l’organisme mais à consommer avec modération car ils entretiennent l’inflammation et la baisse des bifidobactéries.

« Mange tes fibres d’abord »

Et comme le gras ne fait pas tout, en bien comme en mal, une autre catégorie d’aliments pèse aussi dans la balance métabolique : les fibres, ces sucres non-digestibles présents dans les céréales, tubercules, noix, graines, fruits et légumes. Sans fibres à fermenter pour en extraire de l’énergie sous forme d’AGCC, les bactéries se mettent à grignoter le mucus protecteur qui tapisse nos cellules intestinales, les exposant aux invasions bactériennes. Par ailleurs, les fibres permettent un meilleur contrôle de la glycémie, probablement grâce à la présence de Prevotella dans nos intestins. Moralité : pour votre microbiote, consommez sans excès du gras – mais du bon – et n’oubliez pas vos fibres !

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