Des données de plus en plus nombreuses montrent que le microbiote intestinal a un impact significatif sur la santé humaine. L’alimentation occupe une place centrale dans cette relation, et les habitudes alimentaires occidentales ont joué un rôle majeur dans l’exacerbation récente des maladies non transmissibles (MNT) chroniques dans les pays développés sur le plan socio-économique. Nous discutons ici de ce qui constitue une alimentation saine du point de vue de la science du microbiote et appliquons ces données pour éclairer les controverses actuelles dans le domaine de la nutrition et le développement de stratégies nutritionnelles ciblant le microbiote. Cet article se concentre sur les recommandations diététiques pour la population générale à des fins de prévention des maladies, et non pour les patients souffrant de pathologies qui ont souvent des besoins diététiques spécifiques et devraient consulter un nutritionniste ou un diététicien diplômé.

Aliments complets d’origine végétale versus aliments transformés

Selon toutes les recommandations que nous avons examinées [1], les aliments complets d’origine végétale (légumes, fruits, céréales complètes, légumineuses et noix) ayant subi une transformation limitée devraient constituer la majeure partie de l’alimentation quotidienne (figure 1). Les observations du microbiote confirment ces recommandations (figure 2 et 3). Les aliments complets d’origine végétale constituent la seule source naturelle de fibres alimentaires, dont certaines sont fermentescibles et fournissent des substrats de croissance pour les micro-organismes. La variété des végétaux peut maintenir la diversité du microbiote, et la fermentation des fibres produit des métabolites tels que les acides gras à chaîne courte (AGCC) qui entraînent de nombreux effets métaboliques (libération d’hormones liées à la satiété et amélioration de la sensibilité à l’insuline), physiologiques (augmentation de la production de mucus et de l’expression des jonctions serrées) et écologiques (inhibition des agents pathogènes) [2]. En outre, la fourniture de substrats pour les bactéries prévient la dégradation du mucus, l’inflammation et les infections consécutives chez les souris [3]. Les composés phytochimiques présents dans les aliments complets d’origine végétale, dont la plupart ne sont pas absorbés dans l’intestin grêle, font également l’objet d’une biotransformation par le microbiote intestinal qui augmente leur biodisponibilité, leur absorption et leurs effets antioxydants et immunomodulateurs [4], mais la signification de ces interactions sur le plan de la santé est moins bien comprise. Enfin, les caractéristiques fonctionnelles et la qualité nutritionnelle (par exemple, la composition en nutriments et l’accessibilité) de la plupart des aliments complets d’origine végétale sont largement supérieures à celles des aliments transformés, qui en outre contiennent souvent des additifs alimentaires altérant la composition du microbiote et la fonction barrière de l’intestin (figure 2).

Céréales complètes

Le rôle potentiel du microbiote intestinal dans les bénéfices métaboliques et immunologiques bien établis des céréales complètes est de plus en plus étudié. La couche de son des céréales complètes contient des fibres alimentaires telles que des arabinoxylanes et des β-glucanes qui sont métabolisées par le microbiote intestinal par un processus de fermentation. Les effets anti-inflammatoires des céréales complètes ont été liés à l’enrichissement des producteurs d’AGCC [5]. Kovatcheya-Datchary et al. ont démontré que des souris originellement axéniques colonisées par le microbiote fécal d’humains qui réagissent au pain complet à base de grains d’orge et qui contiennent des Prevotella, connaissent une amélioration de la tolérance au glucose qui reflète l’effet chez les humains [6]. En outre, des personnes en surpoids hébergeant la bactérie Prevotella à l’inclusion dans l’étude ont montré une perte de poids importante avec une alimentation riche en céréales complètes [7]. Ces études suggèrent qu’au moins une partie des bénéfices métaboliques des céréales complètes sont médiés par le microbiote intestinal (figure 3).

Sources de protéines

La plupart des recommandations diététiques préconisent de consommer des aliments contenant des protéines végétales (par exemple, légumineuses, noix), et du poisson (par exemple, poisson gras) et de la volaille plutôt que d’autres sources de protéines animales, en particulier la viande rouge (figure 1). Les légumineuses et les noix sont riches en fibres et contiennent des composés phytochimiques et des acides gras oméga-3 qui influencent les interactions hôte-micro-organismes (figure 3). La supplémentation quotidienne en noix et amandes a augmenté les abondances relatives des producteurs de butyrates, en particulier de Roseburia [8]. La supplémentation en haricots mungo a réduit la prise de poids et l’accumulation de graisses chez des souris recevant une alimentation riche en graisse mais pas chez les souris axéniques recevant la même alimentation, ce qui établit un rôle causal du microbiote [9]. Parmi tous les aliments contenant des protéines animales, il est probable que le poisson gras présente les plus grands bénéfices immunologiques et métaboliques liés au microbiote [1].

Habitudes alimentaires

La prise de conscience que la santé n’est pas principalement influencée par des aliments ou des nutriments individuels, mais par leur interconnexion et leurs effets synergiques, a conduit à souligner le rôle des régimes alimentaires dans plusieurs directives diététiques récemment mises à jour, telles que les Dietary Guidelines for Americans (directives diététiques pour les Américains) 2020-2025 et le guide alimentaire canadien. Le régime méditerranéen combine de nombreux groupes d’aliments qui ont des effets favorables sur les interactions hôte-micro-organismes. Plusieurs essais contrôlés randomisés ont été conduits pour explorer ces interactions et ont montré que les bénéfices métaboliques, immunologiques et cognitifs du régime méditerranéen étaient liés à une abondance accrue de Faecalibacterium prausnitzii et Roseburia [10].

Viandes rouges et transformées

La plupart des recommandations diététiques et plusieurs sociétés savantes préconisent de réduire la consommation de viande rouge et d’éviter les viandes transformées, bien qu’une série d’études systématiques datant de 2019 ait conclu qu’il n’y avait que peu de preuves de leur lien avec des effets néfastes sur la santé [11]. Le microbiote intestinal apporte une perspective utile dans cette controverse. La fermentation protéolytique des protéines animales par les micro-organismes intestinaux augmente les métabolites toxiques tels que l’ammoniac, le p-crésol et le sulfure d’hydrogène [12]. Riches en graisses saturées, les viandes transformées stimulent davantage la sécrétion d’acides biliaires dans l’intestin grêle, qui sont ensuite transformés en acides biliaires secondaires par les micro-organismes. En outre, les agents de conservation utilisés dans les viandes transformées, les nitrates et les nitrites, sont des substrats pour la biotransformation microbienne en composés N-nitrosés. Les considérations toxicologiques soutiennent donc les recommandations diététiques actuelles (figure 3). Les métabolites résultant de la fermentation des protéines (par exemple, le sulfure d’hydrogène, l’ammoniac) sont moins toxiques et ne sont pas actuellement classés comme cancérogènes pour l’homme, ce qui permet de conclure qu’une consommation modérée de viande rouge maigre ne présente probablement qu’un risque limité. En revanche, les composés N-nitrosés et les acides biliaires secondaires qui résultent de la consommation de viandes transformées sont cancérogènes, ce qui va dans le sens des recommandations préconisant d’éviter ou de réduire le plus possible la consommation de viande transformée.

Produits laitiers

La plupart des recommandations diététiques préconisent la consommation de produits laitiers écrémés ou à faible teneur en matières grasses (0-2 %) et suggèrent d’éviter les produits laitiers à forte teneur en matières grasses (> 25%) (par exemple, certains fromages, produits à base de crème, beurre). Toutefois, il n’existe pas de consensus concernant les produits au lait entier (~ 3,5 %), qui sont déconseillés dans certaines recommandations diététiques, bien que leurs effets nocifs aient été contestés. Les interactions entre les graisses contenues dans les produits laitiers et le microbiote intestinal doivent faire partie de cette discussion. Les acides gras saturés dérivés du lait favorisent la présence de Bilophila wadsworthia, qui est pro-inflammatoire et a provoqué des maladies telles que la colite [13] chez des modèles de souris. Ces résultats mécanistiques soutiennent les recommandations diététiques visant à limiter les produits laitiers aux produits à faible teneur en matières grasses (figure 3).

Régimes pauvres en glucides

Les régimes pauvres en glucides sont populaires car ils peuvent permettre de perdre rapidement du poids et d’obtenir des bénéfices métaboliques remarquables à court terme, mais les résultats ne sont pas toujours durables. Ces régimes sont riches en matières grasses et/ou en protéines et souvent pauvres en fibres. Par conséquent, ils induisent un profil métabolique à risque, avec des concentrations accrues en composés N-nitrosés et des taux réduits de butyrates et de composés phénoliques anti-inflammatoires [14]. En raison de leurs effets sur le microbiote intestinal, les régimes pauvres en glucides pourraient donc être néfastes pour la santé lorsqu’ils sont consommés sur des périodes prolongées.

Bien que les recommandations diététiques internationales soient très cohérentes et donnent d’excellentes orientations sur ce qui constitue une alimentation saine, des améliorations et des innovations restent possibles par une prise en compte plus systématique du microbiote.

Évolution et restauration du microbiote

La symbiose homme-microbiote évolue depuis des millions d’années dans des contextes environnementaux et nutritionnels très différents. L’industrialisation, qui a conduit à une augmentation importante des MNT, a appauvri la diversité du microbiote, réduit la capacité de ses enzymes à utiliser les glucides, entraîné un enrichissement en organismes et enzymes dégradant le mucus et conduit à une perte de symbiontes microbiens. Sur la base de cette évolution, il serait donc justifié d’augmenter l’apport en fibres au-delà des 25 à 38 grammes par jour actuelle ment recommandés, cet argument étant corroboré par des études tant observationnelles qu’interventionnelles [15]. Outre la promotion d’un apport accru en fibres issues d’aliments complets, il existe une puissante justification scientifique à la correction de l’impact de l’industrialisation sur le microbiote intestinal à travers des stratégies prébiotiques, probiotiques et synbiotiques. Des produits tentant de restaurer la diversité du microbiote sont déjà sur le marché, mais cette recherche et la validation clinique n’en sont qu’à leurs balbutiements (voir ci-dessous).

Micro-organismes vivants

Une autre caractéristique de l’industrialisation est la réduction de l’exposition microbienne. Selon l’hypothèse de la biodiversité, un contact avec des environnements naturels est nécessaire pour enrichir le microbiote humain, favoriser l’équilibre immunitaire et assurer une protection contre les allergies et les maladies inflammatoires. Les probiotiques apportent des micro-organismes vivants et sont étudiés et commercialisés dans ce contexte depuis des décennies (voir encadré « Probiotiques et prébiotiques »). En outre, les aliments fermentés, comme le kéfir, le yaourt, le kombucha et la choucroute, peuvent, lorsqu’ils sont consommés crus, contenir un nombre important de micro-organismes vivants (bactéries et champignons). Bien que les micro-organismes présents dans les aliments fermentés ne colonisent pas l’intestin humain du fait de leur nature non native dans cet écosystème, ils restent détectables dans le microbiote fécal humain et pourraient interagir directement avec l’hôte.

Nutrition de précision

Tout le monde ne réagit pas de la même manière aux interventions alimentaires, ce qui remet en cause l’approche universelle adoptée actuellement dans les recommandations diététiques. La nutrition de précision ou personnalisée vise à adapter les préconisations nutritionnelles à la biologie de la personne (gènes, métabolisme, etc.). Les analyses du microbiote pourraient devenir une composante clé des stratégies de nutrition de précision. Bien que plusieurs entreprises offrent déjà des conseils diététiques personnalisés basés sur le microbiote fécal, ces services ne sont validés par aucune autorité réglementaire, laissant planer un doute quant à la justesse des recommandations. Les directives diététiques nationales actuelles ne tiennent pas compte des approches de précision ou personnalisées, et leur mise en œuvre sera difficile à l’échelle d’une population. Bien qu’il existe une justification scientifique à la personnalisation de la nutrition, il est important de souligner que la plupart des individus tireront des bénéfices des recommandations diététiques discutées ci-dessus.

Les réponses immunitaires au vaccin contre le COVID-19 dépendent de multiples facteurs, dont la composition du microbiote intestinal. Inversement, la vaccination pourrait moduler la flore intestinale. Pour mieux comprendre cette interaction bidirectionnelle, une étude prospective longitudinale a été menée à Hong Kong. Et ce, via le recueil d’échantillons de sang et de selles (à l’inclusion puis 1 et 6 mois après la vaccination) de sujets vaccinés soit avec le BNT162b2 (sidenote: BNT162b2 Vaccin anti-covid 19 à ARN incorporé dans des nanoparticules de lipides du laboratoire BioNTech-Pfizer, commercialisé sous le nom "Comirnaty" dans l'UE. ) (n=121 sujets, âge moyen = 42 ans), soit avec le CoronaVac (sidenote: CoronaVac Vaccin anti-covid 19 à virus entier inactivé, adjuvé (adjuvant : hydroxyde d'aluminium) de Sinova. Autorisé dans de nombreux pays d'Asie et d'Amérique du Sud. En Europe, il est autorisé en Bosnie, en Ukraine et en Turquie. Source : www.mesvaccins.net/ ) (40 sujets, âge moyen = 55 ans), et n’ayant pas contracté le Covid durant l’étude.

Effet du microbiote sur la réponse vaccinale

L'immunogénicité du BNT162b2 (vaccin ARNm) s’est avérée plus forte et plus durable que celle du CoronaVac, les sujets présentant des taux d’anticorps à 6 mois plus élevés.

Chez les sujets vaccinés BNT162b2, une plus grande abondance de Bifidobacterium adolescentis, de B. bifidum et de Roseburia faecis au moment de la vaccination allait de pair avec une meilleure réponse vaccinale. L’abondance de trois espèces bactériennes (B. adolescentis, Lachnospira pectinoschiza et Lactococcus lactis) à l’inclusion permettaient même de prédire la réponse vaccinale à 6 mois. 28 métabolites, dont l'acide nicotinique (Vitamine B) et γ-aminobutyrique (GABA), étaient associés, positivement ou négativement, avec la réponse au vaccin.

Chez les vaccinés CoronaVac (virus inactivé), davantage d’anticorps à 6 mois allaient de pair avec davantage de bactéries productrices d'acide gras à chaîne courte comme Phocaeicola dorei, Blautia massiliensis et Dorea formicierans et avec une moindre abondance de Faecalibacterium prausnitzii à l'inclusion. L’abondance de trois espèces bactériennes (Clostridium fessum, Actinomyces sp. ICM47, et Enterrotcloster citroniae) à l’inclusion prédisaient les anticorps à 6 mois. 42 métabolites, dont le L-tryptophane, s’avéraient associés négativement aux anticorps à 6 mois. Ainsi, chaque technologie vaccinale est associée à une réponse immunitaire particulière, dépendante de la composition initiale du microbiote.

Effet du vaccin sur le microbiote

Inversement, le vaccin, quel qu’il soit, modifiait le microbiote intestinal : réduction de la diversité ; augmentation de Bacteroidota et Pseudomonadota et moindre abondance de Bacillota et Actinomycetota ; réduction des voies de biosynthèse de l'histidine et accroissement de celles de dégradation de la méthionine et de l'arginine. Les altérations du microbiote intestinal liées à la vaccination de CoronaVac ressemblaient davantage à celles induites par l'infection par le SRAS-CoV-2. La technologie de ce vaccin (virus entier inactivé) pourrait expliquer cette différence.

Enfin, le microbiote intestinal du groupe BNT162b2 a plus rapidement retrouvé sa diversité, mais une plus grande proportion (58,0 %) des espèces modifiées par la vaccination n’était pas revenue aux niveaux initiaux 6 mois après la vaccination, comparativement au CoronaVac (21,6 %).

Dis-moi à quoi ressemble ton microbiote, je te dirai comment le vaccin anti-COVID te protégera. 

C’est ainsi que l’on pourrait résumer les résultats d’une étude ¹ publiée en septembre dernier dans la revue Signal Transduction and Targeted Therapy.

Les chercheurs ont réussi à démontrer que la présence, avant la première injection, de certaines bactéries et de certaines molécules dans l’intestin pourrait renforcer l’immunité conférée par le vaccin, allongeant ainsi sa durée d’action. 

Une piste prometteuse pour la mise au point d’adjuvants.

• 161 participants
• 2 vaccins anti-Covid 19
• 6 mois de suivi

Ce résultat a été mis en évidence grâce à la participation de 161 volontaires enrôlés pendant 6 mois. 

121 d’entre eux ont reçu 2 injections du Comirnaty, le vaccin de Pfizer BioNTech (vaccin à ARNm), et les 40 autres le CoronaVac, le vaccin du Chinois Sinovac Biotech (virus inactivé). Aucun volontaire n’a été infecté par la Covid durant l’étude. Juste avant la vaccination, puis 1 mois et 6 mois après, les scientifiques ont prélevé chez eux :

• des échantillons de sang pour mesurer les concentrations en anticorps ; 
• des échantillons de selles pour identifier les bactéries de leur microbiote intestinal et pour doser les substances produites par le patient et ses bactéries (vitamine B3, GABA, acide fumarique… constituant le fameux « métabolome »).

Les calculs des chercheurs montrent d’abord que le Comirnaty permet d’obtenir une meilleure immunité que le CoronaVac. 

L’état de la flore intestinale module la réponse immunitaire induite par le vaccin

Dans le groupe Comirnaty, les patients dont le microbiote intestinal présentait, avant la première injection, une abondance de bactéries comme Bacterium adolescentis, Bifidobacterium (sidenote: Bifidobactéries Bactéries, en forme de batônnet, en Y. La plupart des espèces sont bénéfiques pour l’homme. Elles sont retrouvées dans les intestins de l’homme, mais également certains yaourts.  Ces bactéries :
- Protègent la barrière intestinale 
- Participent au développement du système immunitaire, aident à lutter contre l’inflammation 
- Favorisent la digestion, améliorent les symptômes gastro intestinaux Sung V, D'Amico F, Cabana MD, et al. Lactobacillus reuteri to Treat Infant Colic: A Meta-analysis. Pediatrics. 2018 Jan;141(1):e20171811.  O'Callaghan A, van Sinderen D. Bifidobacteria and Their Role as Members of the Human Gut Microbiota. Front Microbiol. 2016 Jun 15;7:925. Ruiz L, Delgado S, Ruas-Madiedo P, et al. Bifidobacteria and Their Molecular Communication with the Immune System. Front Microbiol. 2017 Dec 4;8:2345. ) bifidum et Roseburia faecis avaient, 6 mois après dans leur sang, des taux d’anticorps anti-SARS CoV-2 plus élevés que les autres. Le même type d’immunité plus forte et plus durable était retrouvé chez ceux qui avaient un métabolome plus riche en vitamine B3 et en GABA.

Dans le groupe CoronaVac, une faible présence de Faecalibacterium prausnitzii et une abondance de Phocaeicola dorei — signature que l’on retrouve chez les patients infectés par la COVID — était associée à une meilleure immunité à 6 mois, tout comme la présence plus marquée d’acide fumarique dans le métabolome, un composé connu pour entraver la réplication du virus.

Autre résultat : dans les microbiotes des volontaires du groupe Comirnaty, une plus grande proportion des souches bactériennes altérées par le vaccin n’avaient pas récupéré leur état d’avant la vaccination par rapport au groupe Coronavac. S’il est encore difficile d’en analyser les conséquences, les chercheurs précisent que certaines souches impactées sont les mêmes que celles que l’on retrouve modifiées chez les personnes souffrant de COVID long.

Interférence avec le métabolisme des lipides ¹ ; inflammation liée à une translocation bactérienne et des métabolites bactériens… : plusieurs mécanismes pourraient expliquer un lien entre le microbiote digestif, de la bouche au rectum, et l’athérosclérose. Mais les études menées jusqu’alors souffraient de nombreuses limites (interactions avec les traitements des patients, modes de vie…). Ces biais sont en partie levés par une étude suédoise multicentrique menée auprès de 8 973 participants âgés de 50 à 65 ans sans antécédents d’athérosclérose, issus de la cohorte SCAPIS ². Les microbiotes bucaux et fécaux ont été prélevés et analysés et l'athérosclérose coronaire évaluée à l'aide du score calcique coronaire (sidenote: Score calcique coronaire évaluation chiffrée de l’étendue des dépôts athéromateux calcifiés observés au niveau des parois des artères du cœur, les coronaires. Plus le score calcique coronaire est élevé, plus le risque cardiovasculaire est important. Source : CHversailles ) et d'une angiographie. Bien qu’asymptomatiques, 40,3 %, des participants présentaient une calcification coronaire et 5,4 % au moins 1 sténose avec une occlusion de plus de 50 %.

64 espèces intestinales et buccales impliquées

La composition et la richesse du microbiote digestif s’avéraient associées à l'athérosclérose subclinique. Ainsi, 64 espèces étaient associées au score calcique coronaire : 51 de façon délétère (les associations les plus fortes étant observées pour Streptococcus anginosus et Streptococcus oralis subsp oralis) et 13 de façon protectrice. 

Sur ces 64 espèces, 19, y compris des streptocoques et d'autres espèces de la cavité buccale, étaient associées à des marqueurs de l'inflammation (protéine C-réactive) et 16 à des marqueurs de l'infection (nombre de neutrophiles). Nombre des espèces incriminées (S. anginosus, S. oralis subsp oralis, S. parasanguinis, S. gordonii) sont, selon les auteurs, des bactéries capables de franchir la barrière buccale ou intestinale à l’occasion de soins dentaires ou de lésions, puis d’infecter les valves et vaisseaux coronaires (endocardite infectieuse).

De la dysbiose digestive à l’athérogénèse

La composition du microbiote intestinal pourrait également contribuer à l'athérogénèse par une altération du métabolisme de l'hôte. Des espèces microbiennes intestinales courantes dans la cavité buccale (par exemple, tous les Streptococcus spp associés à la calcification coronaire, Rothia mucilaginosa, Bifidobacterium dentium et Ligilactobacillus salivarius) allaient de pair avec une moindre présence plasmatique de propionate d'indole (considéré comme protecteur vis-à-vis de l’athérosclérose) et davantage de métabolites plasmatiques dérivés du microbiote comme les acides biliaires secondaires et le propionate d'imidazole (pro-inflammatoire). 

Si d'autres études longitudinales et expérimentales demeurent nécessaires, ce travail fournit les preuves d'une association entre la composition du microbiote du système digestif (notamment Streptococcus spp et d'autres espèces également présentes dans la cavité buccale), l'athérosclérose coronaire et des marqueurs de l'inflammation systémique.

Derrière le terme ostéomicrobiologie se cache l’étude des mécanismes reliant le microbiote intestinal et le squelette. Et de nombreuses hypothèses quant aux mécanismes en jeu. Par exemple, la flore intestinale pourrait stimuler certains globules blancs, induisant une inflammation qui favoriserait la fonte osseuse. De nombreux autres mécanismes sont évoqués, certains mettant en jeux les acides gras à chaîne courte (sidenote: Acides Gras à Chaîne Courte (AGCC) Les acides gras à chaîne courte sont une source d’énergie (carburant) des cellules de l’individu, ils interagissent avec le système immunitaire et sont impliqués dans la communication entre l’intestin et le cerveau. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) produits par les bactéries à l’issue de la fermentation de fibres dans le côlon, ou encore des composés alimentaires comme les vitamines K ou D. Reste que les études à grande échelle manquent. Ou plutôt manquaient car une étude menée auprès de quelque 2 000 Américains apporte de nouveaux éléments.

Santé osseuse : deux bactéries en ligne de mire

Cette étude regroupait les participants de deux études très différentes : 836 hommes âgés (en moyenne 84,2 ans) d’une part, et 1 227 hommes et femmes cinquantenaires (55,2 ans en moyenne) d’autre part. Malgré cette hétérogénéité des profils en termes d’âge ou de sexe, deux suspects bactériens semblent systématiquement aller de pair avec une moindre santé osseuse, et donc un risque accru d’ostéoporose (sidenote: Ostéoporose Maladie caractérisée par une diminution de la masse de l’os et une dégradation de la structure du tissu qui le compose. Elle rend les os plus fragiles et accroît donc considérablement le risque de fractures. Source : Inserm ) et de fracture au moindre traumatisme : la bactérie Akkermansia et la bactérie Clostridiales DTU089, plus abondantes chez les personnes ayant une faible activité physique et un apport protéique très limité, soit deux comportements peu recommandés à qui veut garder des os en bonne santé !

A l’inverse, des flores intestinales riches en Lachnospiraceae et Faecalibacterium étaient associées à des tibias plus costauds. Ainsi, il est possible que certaines bactéries puissent influencer la manière dont l'os se remodèle avec les années qui passent. Possible, mais pas acquis.

Soleil, exercice et équilibre alimentaire !

En effet, il ne s’agit que d’un résultat préliminaire. Des études supplémentaires s’avèrent nécessaires, notamment pour mieux comprendre les mécanismes via lesquels certaines bactéries parviennent à influer sur l’intégrité de notre squelette. Avec à la clé un énorme espoir : celui de pouvoir un jour moduler notre microbiote intestinal pour mieux protéger notre santé osseuse.

Dans l’attente, du temps passé à l’extérieur (pour profiter du soleil et fabriquer la fameuse vitamine D qui facilite l’absorption du calcium), de l’exercice régulier et une alimentation équilibrée participeront à préserver la santé de vos os au fil des années !

Nous avons tous entendu un jour le fameux adage selon lequel « une pomme chaque matin évite le médecin ». Et si ce fruit si croquant alimentait également tout un monde invisible qui fourmille dans notre corps ? Une nouvelle étude ¹ révèle que lorsque nous mordons dans une pomme, une carotte ou tout autre produit frais, nous apportons sans doute des microbes qui ensemenceront notre écosystème intestinal, y compris la vaste communauté bactérienne qui réside dans nos intestins. 

Des scientifiques de l’Institut de Biotechnologie Environnementale ² autrichien ont fait une étonnante découverte : il y aurait un lien entre les fruits et légumes que nous consommons et les bactéries résidant dans nos intestins. Cette nouvelle étude montre que toutes sortes de bactéries intestinales proviennent en fait de produits frais et migrent vers notre tube digestif lorsque nous consommons des fruits, des légumes ou d’autres aliments d’origine végétale.

Ce chiffre est plus élevé chez les jeunes enfants et les gros mangeurs de légumes. Même si leur nombre reste relativement faible, ces bactéries dérivées de produits agricoles apportent des substances qui sont bonnes pour la santé comme les acides gras à chaîne courte (sidenote: Acides Gras à Chaîne Courte (AGCC) Les acides gras à chaîne courte sont une source d’énergie (carburant) des cellules de l’individu, ils interagissent avec le système immunitaire et sont impliqués dans la communication entre l’intestin et le cerveau. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) , la vitamine B12 et la vitamine K.

À plus de diversité végétale, plus de diversité intestinale

L’étude révèle également des liens entre la consommation de produits agricoles et la santé intestinale. Le fait de manger plus de 10 sortes différentes de fruits et légumes par semaine est associé à une plus grande diversité bactérienne intestinale par rapport à un régime moins varié. Les personnes qui consomment plus de fruits et légumes ont tendance à avoir une plus grande variété de microbes intestinaux.

Des études récentes ¹ ont montré que le vieil adage selon lequel « une pomme chaque matin évite le médecin » s’applique aussi aux habitants microscopiques de notre corps, c’est-à-dire, au microbiote intestinal. En effet, des scientifiques ont découvert que les bactéries d’origine végétale migrent vers le tube digestif humain, où elles s’installent. C’est la première fois qu’une étude parvient à démontrer que des microbes d’origine végétale sont transmis à l’intestin par le biais de la consommation.

Les microbes d’origine végétale font du « légume-stop » pour coloniser le microbiote intestinal

Les scientifiques de l’Institut de Biotechnologie Environnementale ² autrichien ont mené à bien une analyse génomique informatique complexe en reconstituant 156 génomes bactériens à partir d’ensembles de données métagénomiques de fruits et légumes. Ces séquences d’ADN microbien ont servi de référence pour la détection de bactéries dérivées de produits frais au sein de métagénomes fécaux humains accessibles au public. Les chercheurs ont également examiné une cohorte longitudinale de suivi d’échantillons de selles de bébés sur une période de 3 ans afin d’évaluer la persistance bactérienne.

À leur grande surprise, les chercheurs ont observé que les produits frais et les intestins humains possèdent en commun certains genres bactériens. Les principaux genres d’origine végétale détectés dans l’intestin des participants étaient : Enterobacterales, Burkholderiales et Lactobacillales.

Les fruits et légumes sont à l’origine de 2 % du total des bactéries intestinales 

En moyenne, près de 2 % des bactéries intestinales propres à un individu trouvent leur origine dans les fruits et légumes. Cette proportion est plus élevée chez les jeunes enfants et chez les gros mangeurs de légumes.

Même si cette proportion reste faible par rapport à la communauté bactérienne dans son ensemble, ces bactéries d’origine végétale apportent des composants essentiels pour la santé tels que les acides gras à chaîne courte, la vitamine B12 et la vitamine K. Derrière leur faible abondance se cache un rôle fonctionnel majeur, celui de complément des gènes et du métabolisme humains.

Enfin, l’étude montre que la consommation de plus de 10 fruits et légumes différents par semaine, en comparaison avec une moindre diversité alimentaire, est associée à une plus grande richesse en espèces intestinales. La consommation régulière de fruits et légumes est également associée à une plus grande hétérogénéité structurelle de la communauté bactérienne.

Semer pour le futur de notre microbiome

Alors que l’activité humaine dégrade les écosystèmes naturels et appauvrit les communautés bactériennes environnementales, la diminution de l’apport microbien provenant des produits frais pourrait avoir de lourdes conséquences sur la santé publique que nous commençons à peine à appréhender.

Cette étude met en lumière l'importance insoupçonnée des produits agricoles en tant que vecteurs essentiels de notre écosystème intestinal et suggère que la préservation des végétaux et des sols pourrait « semer » les graines d’un meilleur avenir pour le microbiome à l'échelle mondiale.

On pourrait également affirmer que la diminution de l'apport microbien provenant de produits issus de l'agriculture intensive, moins riches en microbiome, pourrait avoir un impact négatif sur la santé publique. Ce coup de projecteur sur les fruits et légumes en tant que vecteurs essentiels, mais vulnérables, qui transmettent les bactéries environnementales à nos intestins, a des implications urgentes pour l'agriculture, la préservation de l’environnement et la médecine.

Recommandé par notre communauté

C’est l’un des revers de la médaille des voyages internationaux : ils favoriseraient, entre autres, la propagation de résistances aux antibiotiques. Les connaissances sur le sujet étant encore très parcellaires (études sur de petites cohortes, microorganismes mal caractérisés…) malgré la menace que représentent ces résistances, une équipe a passé au crible les microbiotes de 267 Américains recrutés dans 3 cliniques (Boston, New York et Salt Lake City) avant et après un voyage en dehors des frontières. 

Dysbiose du voyageur

Premier enseignement de l’étude : le voyage perturbe le microbiote intestinal, avec une perte significative de diversité microbienne chez 61 % des voyageurs, ce pourcentage variant selon le pays de destination (de 42 % des voyageurs en Amérique centrale à 76 % en Amérique du Sud).

Les abondances d'Escherichia spp. et de plusieurs autres entérobactéries (Klebsiella, Enterobacter et Salmonella) s’accroissent par acquisition de nouvelles souches, tandis que le genre Alistipes disparaît quasiment. Les voyages en Asie du Sud accentuent le risque de revenir avec un passager clandestin intestinal, tandis que la consommation d'eau du robinet non filtrée ou une vaccination préalable contre le typhus semblent le limiter.

Quand les résistances voyagent

Un tiers des 267 voyageurs a signalé une diarrhée, soignée chez 18 % d’entre eux avec un traitement antibiotique.

Mais surtout, au retour de leur déplacement, 38 % des 267 des voyageurs ont acquis au moins l’un des 3 types de bactéries résistantes ciblés par cette étude : parmi eux, 98 % ont acquis des entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre élargi (sidenote: Entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre élargi (EBLSE) Entérobactéries produisant des enzymes (les lactamases à spectre étendu) ayant la capacité d'hydrolyser et de provoquer une résistance à divers types d'antibiotiques plus récents. Klebsiella pneumoniae et Escherichia coli en sont les principaux représentants. Les EBLSE, majoritaires parmi les bactéries multirésistantes, sont à l’origine d’infections potentiellement sévères et de prescriptions d’antibiotiques à large spectre bactérien. Sources :

Pitout JD, Laupland KB. Extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health concern. Lancet Infect Dis. 2008 Mar;8(3):159-66. doi: 10.1016/S1473-3099(08)70041-0. Et Vodovar D, Marcadé G, Raskine L et al. Entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre élargi : épidémiologie, facteurs de risque et mesures de prévention [Enterobacteriaceae producing extended spectrum beta-lactamase: epidemiology, risk factors, and prevention]. La Revue de medecine interne, 34(11), 687–693. https://doi.org/10.1016/j.revmed.2012.10.365 ) (dans 98 % des cas une E. Coli), 18 % des entérobactéries résistantes à la colistine, et 3% des entérobactéries productrices de carbapénémase.

Les facteurs de risque favorisant l’acquisition de ces résistances ? Des visites chez des amis ou parents, un voyage en Asie du Sud et la consommation de légumes crus. En revanche, la diversité intestinale avant le départ, la présence d’un taxon bactérien spécifique, la consommation de nourriture de rue et l'utilisation d'antibiotiques ne changeaient pas la donne.

Limiter les risques

Au rang des résistances acquises durant les voyages, celle à la fluoroquinolone était particulièrement notable : plus d’un voyageur sur 2 (56 %) exempts de résistance avant le voyage revient avec au moins un gène associé à une résistance à un antibiotique de cette classe.

Au total, le groupe de 267 voyageurs est rentré aux États-Unis avec 72 nouveaux gènes de résistance dont 15 préoccupants en termes de santé publique ! Des résultats qui invitent à des mises en garde (surtout dans les destinations les plus à risque) et à un rappel des bons gestes (légumes cuits, lavage des mains…). A l’inverse, la modulation du microbiote intestinal avant le voyage (par des probiotiques par exemple) n’aurait pas de valeur ajoutée dans ce cas précis..

Un nombre croissant de travaux met en avant l’existence de signatures microbiotiques distinctes selon les allergies alimentaires. Ce champ de recherche contribue à positionner le microbiote comme un acteur central dans le développement de ces allergies. Une nouvelle étude longitudinale publiée récemment dans le Journal Of Allergy & Clinical Immunology apporte un nouvel éclairage sur les liens qui pourraient exister entre le développement d’une allergie à l’arachide et le microbiote.
 
Cette allergie se développant généralement pendant la petite enfance, les chercheurs ont étudié le microbiote d’enfants susceptibles de manifester une allergie à l’arachide aux âges de 10 mois (SD : 3,1), puis à 9 ans (SD : 0,6). Dans cette population, 35 (28,7%) enfants ont développé une allergie à l’arachide avant l’âge de 9 ans.

Une signature du microbiote intestinal différente dès les premiers mois

Ces 35 enfants du groupe PA (Peanuts Allergy) présentent un microbiote moins divers à l’inclusion (p=0,014) que le groupe NPA (Non Peanuts Allergy). Ce microbiote se diversifie avec l’âge tandis que celui du groupe NPA reste stable.

A l’âge de 9 ans, les deux groupes présentent une diversité microbiotique comparable.

A l’inclusion, le groupe PA présente une plus grande proportion de Clostridium sensu stricto 1 sp tandis que Streptococcus sp est plus présent dans le groupe NPA. A 9 ans, l’abondance relative de ces deux espèces s’est normalisée dans les deux populations. A l’inverse, celle de l’espèce Bifidobacterium sp chute chez le groupe PA jusqu’à devenir plus présente dans la population NPA.

Le développement de l’allergie est identifié comme associé à une modification des niveaux de 139 métabolites du métabolome (FDR≤ 0,05). Ces métabolites sont associés avec une voie de métabolisme de l’histidine (FDR = 0.037, pathway impact =0.28).

Six acides gras à chaines courtes ont été particulièrement étudiés. Le groupe PA montre une baisse des niveaux de butyrate et d’isovalerate tandis que le niveau d’isovalerate reste stable dans le groupe NPA avec une augmentation du butyrate.

Vers un mécanisme physiopathologique de l’allergie à l’arachide ?

Les auteurs émettent l’hypothèse que la plus faible diversité du microbiote des nourrissons PA pourrait suggérer qu'ils ont eu des communautés intestinales moins stables pendant cette phase de développement rapide du système immunitaire.

La baisse de l’abondance relative de Bifidobacterium sp, connu pour son utilisation en probiotique anti-allergique et pour entrainer l’apoptose des mastocytes chez la souris, pourrait également jouer un rôle dans le développement des allergies. 

Les auteurs notent également que les micro-organismes présents dans les intestins des enfants prédisposés à développer cette allergie, abritent des espèces capables de produire des métabolites issus de la voie métabolique de l'histidine, précurseur de l'histamine, effecteur caractéristique des réactions allergiques.

Recommandé par notre communauté

Les voyages sont l’occasion de faire le plein de souvenirs… y compris certains dont on se passerait bien ! Car si l’on ne sera pas surpris d’apprendre qu’un tiers des 267 Américains ayant voyagé hors des frontières de leur pays ont déclaré une diarrhée, il est plus inquiétant d’apprendre que 61 % des voyageurs y ont laissé une partie de leur protectrice diversité microbienne intestinale. Pire, beaucoup sont revenus avec des passagers clandestins intestinaux (Escherichia et autres entérobactéries comme Klebsiella, Enterobacter et Salmonella) et ont sacrifié sur l’autel de l’exotisme leur population intestinale d’Alistipes.

Des bactéries et des résistances aux antibiotiques

Certains diront que ce ne sont que quelques bactéries ! Oui, mais des bactéries associées pour nombre d’entre elles à des résistances aux antibiotiques. Et c’est bien là que le bât blesse. Au retour de leur déplacement, 38 % des 267 voyageurs ont acquis pendant leur voyage au moins l'un des 3 organismes de résistance aux antimicrobiens (sidenote: Antimicrobiens Les antimicrobiens – comme les antibiotiques, les antiviraux, les antifongiques et les antiparasitaires – sont des médicaments utilisés pour prévenir et traiter les infections chez les êtres humains, les animaux et les végétaux. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance  ) ciblés par cette étude ; et surtout, parmi eux, 98 % ont acquis de très vicieuses entérobactéries (en général une E. coli) capables d’inactiver les effets de nombreux antibiotiques et représentant actuellement l’ennemi N°1 dans la lutte contre les résistances aux antibiotiques.

Au total, le groupe de 267 voyageurs américains suivis dans cette étude est revenu de ses 2 semaines de pérégrination à l’étranger avec 72 nouveaux gènes de résistance dont 15 préoccupants en termes de santé publique !

Conseils aux voyageurs 

A défaut d’oublier toute idée de voyage, que faire pour réduire le risque d’importer une résistance à un antibiotique ?

Connus pour être efficaces dans la prévention de la diarrhée du voyageur ^2,3, les probiotiques n’auraient pas ici de valeur ajoutée pour éviter de ramener ces germes multirésistants à la maison selon les auteurs. L’étude suggère que la composition du microbiote avant le départ n’aurait pas d’impact sur l’acquisition de ces bactéries résistantes. Pas la peine de se priver de nourriture de rue une fois sur place, cela ne change rien à la donne.

En revanche, consommer des légumes crus semble très à risque ! Ne baissez pas la garde quand vous visitez de la famille ou des amis à l’étranger, ne consommez que des légumes bien cuits, épluchez vos fruits et, comme à la maison, lavez régulièrement vos mains !

Et soyez particulièrement vigilant en cas de voyage en Asie du Sud, destination qui va de pair avec un risque accru de revenir avec un passager clandestin intestinal !