L’intelligence artificielle pourrait-elle révolutionner la compréhension, le diagnostic et la prise en charge des troubles du spectre de l’autisme (TSA) ?

C’est une des questions sur laquelle des chercheurs néerlandais se sont penchés et dont les résultats de l’étude qu’ils ont menée, viennent d’être publiés dans Scientific Reports. ¹ 

En utilisant le « machine learning » (apprentissage automatique), ces scientifiques ont pu identifier 26 taxons bactériens caractéristiques du microbiote intestinal des enfants souffrant d’autisme. Une découverte qui ouvre la porte à de nouvelles techniques de diagnostic et fournit des cibles potentielles pour des interventions thérapeutiques.

S’affranchir des biais liés à l’alimentation ou au mode de vie

Pour parvenir à ce résultat, Lucia Peralta-Marzal et son équipe ont utilisé les données de composition des microbiotes intestinaux de 60 enfants américains âgés de 2 à 7 ans souffrant d’autisme et de 57 de leurs frères et sœurs non touchés par la maladie (groupe contrôle). 

En choisissant des enfants de la même fratrie, les scientifiques ont cherché à réduire les biais – fréquents dans les analyses statistiques traditionnelles – liés à l’alimentation, au lieu de vie et au mode de vie. Leur objectif : identifier la signature microbienne intestinale liée spécifiquement à la présence d’un TSA.

Les chercheurs ont analysé les données brutes de séquençage des gènes des ARNr 16S, extraits des microbiotes intestinaux des enfants de la cohorte, à l’aide d’un algorithme appelé REFS (recursive ensemble feature selection) basé sur l’apprentissage automatique.

Ce sous domaine de IA, basé sur des algorithmes permettant de découvrir des motifs récurrents « patterns » dans les ensembles de données, leur a permis d’identifier 26 variants de séquence d’amplicon (amplicon sequence variants ou ASV). Ces ASV correspondent à 26 taxons bactériens capables de différencier les enfants souffrant d’autisme de ceux du groupe contrôle.

Un outil prédictif précis, robuste… et validé

En utilisant ces 26 taxons pour analyser le même type de données, mais issues cette fois de deux cohortes chinoises (223 enfants, dont 125 présentant un TSA), Lucia Peralta-Marzal et ses collaborateurs ont réussi à valider la capacité de cette signature à discriminer les enfants autistes, et ainsi à démontrer sa fiabilité et sa reproductibilité. 

Leurs calculs montrent que la moyenne de l’aire sous la courbe (AUC) est de 81,6 % dans la cohorte américaine et de respectivement 74,8 et 74 % dans les cohortes chinoises, ce qui prouve que les facteurs confondant, tels que le mode de vie, n’altèrent pas cette signature.

D’autres études seront nécessaires pour comprendre le rôle des 26 taxons dans la physiopathologie des TSA. Mais cette signature pourrait d’ores et déjà être utilisée à des fins de diagnostic et pour fournir de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires en jeu au niveau de l’axe microbiote-intestin-cerveau.

Quoi qu’il en soit, elle confirme que le microbiote intestinal est fortement associé aux TSA et que celui-ci ne doit pas être négligé en tant que cible potentielle pour des interventions thérapeutiques.

Un an après son lancement par trois gastro-entérologues internationaux, l’outil de diagnostic du SII continue sur sa lancée. À l’occasion du Mois de sensibilisation au SII, le Biocodex Microbiota Institute va plus loin en proposant aux professionnels de santé et au grand public un parcours dédié permettant de mieux comprendre le SII et ses liens avec le microbiote. 

Depuis 1997, avril est le mois de sensibilisation au syndrome de l’intestin irritable (SII). Le SII est une maladie complexe dont l’origine est souvent multifactorielle et qui n’est pas encore parfaitement comprise. Toutefois, un certain nombre d’éléments pointent du doigt le rôle du microbiote dans le SII. C’est pourquoi, durant ce mois, le Biocodex Microbiota Institute se joint aux malades, aux professionnels de santé et aux familles pour mieux faire connaître le SII et ses liens avec le microbiote intestinal. Témoignages de patients, interviews d’experts, infographies, formations accréditantes, articles... Autant d’outils permettant d’accroître la visibilité du SII et du microbiote.

L’outil de diagnostic du SII: une ressource précieuse pour les médecins 

Lancé en 2023 par trois gastro-entérologues de renommée internationale le professeur Jean-Marc Sabaté, le professeur Jan Tack et le docteur Pedro Costa Moreira avec le soutien du Biocodex Microbiote Institute, l’outil de diagnostic du SII propose aux médecins un aide-mémoire pratique qui facilite le diagnostic différentiel (critères de diagnostic, sous-types de SII, signaux d’alerte, etc.) et permet d’améliorer la communication avec les patients. 

Des milliers de gastro-entérologues, mais aussi des médecins de famille, des pharmaciens et des diététiciens ont déjà adopté cet outil innovant. Disponible en trois formats différents, cet outil a reçu l’aval de l’Organisation Mondiale de Gastro-entérologie (WGO).

On peut le télécharger ici.

Infographie sur le SII, dossier thématique et formations accréditantes : des offres de formation sur mesure ! 

De nombreux patients atteints du SII souffrent en silence pendant des années avant de se décider à parler de leurs symptômes à leur médecin. Pourtant, de par leur position centrale dans le suivi médical des patients, les médecins jouent un rôle crucial dans le diagnostic rapide du SII et son traitement efficace. Ils sont également bien placés pour établir des relations ouvertes et de confiance avec leurs patients. C’est pourquoi le Biocodex Microbiota Institute met à disposition des professionnels de santé des outils et des contenus personnalisés leur permettant d’améliorer leur pratique quotidienne et de se convertir rapidement en véritables experts du SII. Formation accréditante sur le SII, infographies à partager avec les patients, vidéos d’experts, dossier thématique, mais aussi dernières actualités scientifiques... Autant de contenus innovants, actualisés et faciles à utiliser pour devenir un authentique expert du SII.

Mieux comprendre le lien complexe entre microbiote et SII 

Quels sont les principaux symptômes du SII ? Pourquoi développe-t-on le SII ? Est-il lié au microbiote ? Existe-t-il un axe microbiote-intestin-cerveau ? Afin de sensibiliser le grand public au SII et de répondre à toutes les questions qu’il pourrait se poser, le Biocodex Microbiota Institute donne la parole à un expert en la matière, le professeur Premysl Bercik, médecin chercheur à l’Université McMaster au Canada. 

Vivre avec le SII : témoignages de patients

Aline, Jennifer et Mihai sont des malades atteints du SII. Dans une série de témoignages vidéo, ils parlent ouvertement de la façon dont la maladie a changé leur vie et donnent des conseils pour mieux vivre avec le SII. Les premiers épisodes de « Patient Stories » ont été produits avec le soutien de l’Association des Patients Souffrant du Syndrome de l’Intestin Irritable (APSSII). Ils sont accessibles ici.

Avec cette campagne de sensibilisation tous azimuts, le Biocodex Microbiota Institute entend encourager activement tous les acteurs (patients et professionnels de santé, mais aussi familles, aidants, autorités sanitaires, grand public, etc.) à mieux comprendre la maladie elle-même et les dernières avancées de la recherche sur le rôle joué par le microbiote intestinal. 

S’il reste encore du chemin à parcourir en termes de prise en charge du SII et de traitement des symptômes, il ne fait guère de doute que le développement de nouveaux outils de diagnostic changera bientôt la donne.

À propos du Biocodex Microbiota Institute

Le Biocodex Microbiota Institute est un carrefour international de connaissances ayant pour but de promouvoir une meilleure santé en communiquant sur le microbiote humain. Pour ce faire, il s’adresse aux professionnels de santé ainsi qu’au grand public afin de les sensibiliser au rôle central de cet important organe. 

BMI-24.06

Lorsqu’un couple rencontre des difficultés à concevoir un enfant, la fertilité des deux partenaires est évaluée. Chez l’homme, une analyse du sperme, appelée spermogramme (sidenote: Spermogramme Examen qui évalue la qualité d’un échantillon de sperme, et notamment son volume (volume normal moyen = 1,4 mL), son pH (qui devrait être égal ou supérieur à 7,2), sa concentration en spermatozoïdes (normalement supérieure ou égale à 16 millions par mL), la motilité de ces derniers (au moins 30 % doivent être capables d’avancer lors de leur progression, et non de tourner en rond voire de ne pas se déplacer) et leur vitalité (> 54 %). D’autres éléments sont également pris en compte comme la morphologie des spermatozoïdes, l’aspect global de l’échantillon ou sa viscosité. Pour un patient donné, une analyse de sperme ne peut jamais confirmer ou infirmer la fertilité ; son potentiel de fertilité dépend également de plusieurs autres paramètres et du potentiel de fertilité de son partenaire.
  Source : WHO ) , est en général prescrite. En dépit de cet examen, presque 1 cas sur 3 d’infertilité (sidenote: Infertilité Maladie de l'appareil reproducteur masculin ou féminin définie par l'impossibilité de parvenir à une grossesse après 12 mois ou plus de rapports sexuels réguliers non protégés. / Infertility : disease of the male or female reproductive system defined by the failure to achieve a pregnancy after 12 months or more of regular unprotected sexual intercourse.
  Source : OMS )  masculine (sidenote: Infertilité de l’homme maladie le plus souvent due à des problèmes d'éjection du sperme, à l'absence ou à la faible quantité de spermatozoïdes, ou à une forme (morphologie) ou un mouvement (mobilité) anormaux des spermatozoïdes. / Men infertility : disease most commonly caused by problems in the ejection of semen, absence or low levels of sperm, or abnormal shape (morphology) and movement (motility) of the sperm.
Source : OMS ) reste non expliqué. Mais une nouvelle piste est aujourd’hui avancée : celle du microbiote du sperme.

L. iners, une bactérie anti-fertilité ?

On le sait, le sperme est loin d’être stérile. Il abrite une communauté de micro-organismes, au premier rang desquels des bactéries appelées Enterococcus faecalis, Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium tuberculostearicum et Lactobacillus iners. Avec néanmoins de subtiles différences associées à la qualité du sperme. Ainsi, chez les hommes dont les spermatozoïdes ont du mal à avancer (et donc auront du mal à grimper jusqu’à l’ovule), la bactérie Lactobacillus iners se révèle bien plus présente : elle compte pour 9,4 % des bactéries du sperme contre 2,6 % chez les hommes dont les spermatozoïdes affichent une motilité normale.

Or la forte présence de cette bactérie dans le vagin des femmes a, dans une précédente étude, été associée à une moindre réussite des procréations médicalement assistées (PMA). Son effet délétère pourrait s’expliquer par sa faculté à favoriser l’inflammation, ce qui ne fait en général pas un très bon nid pour la fertilité !

Des Pseudomonas également impliquées

Les 3 autres bactéries pointées du doigt par les chercheurs appartiennent toutes au genre Pseudomonas, jusque-là inconnu des services de police de la fertilité : un sperme peu concentré en spermatozoïdes se montre en effet plus riche en Pseudomonas stutzeri et P. fluorescens, et moins riche en P. putida. Les chercheurs suspectent donc que les deux premières bactéries de ce genre puissent aller de pair avec une fertilité en berne, tandis que la dernière pourrait avoir un effet salutaire.

La démangeaison, bien qu’anodine en apparence, peut vite devenir difficile à vivre lorsqu’elle dure suffisamment pour perturber le quotidien voire le sommeil, et générer des lésions de grattage. Le prurit, associé à une dysbiose du microbiote cutané, constitue aussi, et surtout, un facteur important dans la baisse de qualité de vie des patients atteints de maladies de peau (dermatite atopique, psoriasis…). Mais comment expliquer ce prurit ? Les résultats d’une étude publiée en 2024 montrent que les neurones sensoriels dédiés, ou pruricepteurs (sidenote: Pruricepteurs Les pruricepteurs sont les neurones sensoriels à l'origine des démangeaisons et de l'envie de se gratter. Les terminaisons nerveuses des pruricepteurs se trouvent principalement dans l'épiderme, contrairement aux nocicepteurs, qui innervent à la fois la peau et les tissus plus profonds. Source: https://www.has-sante.fr/jcms/c_2579446/fr/zontivity-vorapaxar-antiagregant-plaquettaire ) , seraient sous le joug de Staphylococcus aureus, un pathogène opportuniste qui déclencherait des démangeaisons.

De la bactérie S. aureus au grattage

Pour décrypter les mécanismes en jeu, des chercheurs ont mené un grand nombre d’expérimentations in vivo (souris) et in vitro (échantillons de peau et neurones, yc humains). Tout commence avec la bactérie S. aureus, capable de produire des protéines qui sont autant de facteurs facilitant la colonisation et l’invasion des tissus de l’hôte : différentes toxines (l’α-hémolysine et les phénol-solubles modulines) et une dizaine de protéases. L’une de ces enzymes bactériennes, la protéase V8, s’avère à la fois nécessaire et suffisante pour déclencher la démangeaison. Comment ? En induisant, chez les souris et chez l’homme, la stimulation des pruricepteurs via l’activation du récepteur sous-cutané « PAR1 » de ce neurone. La bactérie pourrait ainsi tirer avantage de la démangeaison induite : le grattage favoriserait sa dissémination sur d’autres zones corporelles voire à d’autres hôtes, et les lésions cutanées induites pourraient faciliter l’invasion du pathogène plus profondément dans la couche cutanée lésée.

D’autres mécanismes également envisagés

Quant aux toxines sécrétées par S. aureus, l’expérience montre que l’α-hémolysine et les phénol-solubles modulines sont également capables d’activer des neurones sensoriels et de déclencher des démangeaisons. Néanmoins, des S. aureus incapables de produire ces toxines déclenchent malgré tout des démangeaisons chez la souris, ce qui laisse à penser que les niveaux de toxines bactériennes ne suffisent pas à expliquer et déclencher le prurit.

Bien entendu, il existe de nombreuses autres bactéries sécrétant des protéases, dont le rôle doit être étudié : Staphylococcus epidermidis produit la protéase EcpA qui provoque des lésions cutanées chez les patients atteints de dermatite atopique ; Streptococcus pyogenes fabrique la protéase SpeB, impliquée dans l'infection de la peau. Et quid des champignons, virus et parasites, dont l’éventuelle contribution des protéases au prurit reste inconnue ?

« Est-ce que ça vous chatouille, ou est-ce que ça vous gratouille ? » La célèbre question du Dr Knock dans la pièce de théâtre éponyme de Jules Romains a peut-être inspiré les auteurs d’une récente étude. Leurs travaux ? Décrypter les mécanismes sous-jacents déclenchant la démangeaison (sidenote: Démangeaison La démangeaison, également appelée prurit, est une sensation désagréable qui induit une envie de se gratter. Itch is an unpleasant sensation that evokes a desire to scratch. La démangeaison nait dans les terminaisons nerveuses présentes juste sous la peau, au niveau de récepteurs dédiés appelés pruricepteurs. Elle suit alors les voies nerveuses et remonte jusqu’au cerveau où elle active des zones cérébrales sensorielles (ressenti de la démangeaison), émotionnelles (envie de se gratter) et motrices (grattage effectif).  
Source : Ameli ) et l’irrépressible envie de se gratter qui en résulte. Et ce, via de multiples expériences menées sur des souris et des échantillons de nerfs et de peau humaine.

De la bactérie au grattage…

Au centre des investigations : la bactérie Staphylococcus aureus, largement présente sur notre peau. On la savait un peu « peau de vache » : elle se délecte des lésions cutanées des personnes sujettes à la dermatite atopique et est impliquée dans l’impétigo, une contagieuse maladie de peau redoutée dans les crèches et maternelles. Son CV s’allonge donc avec sa mise en cause directe dans le prurit — le nom savant des démangeaisons.

Son mode opératoire est désormais mis à jour : S. aureus fabrique une protéine baptisée V8 qui se fixe sur le récepteur cutané en charge de ressentir la démangeaison. En activant ce récepteur, V8 déclenche l’alerte qui remonte par voie nerveuse jusqu’au cerveau. La réponse à la démangeaison ressentie ne se fait pas attendre : un grattage, souvent frénétique, au point de léser la peau.

… puis à l’invasion ou la dissémination

Et ne serait-ce pas ce que la bactérie attendait ? Car, sans vouloir prêter au microorganisme des intentions machiavéliques, force est de reconnaître que tout cela l’arrange bien : le grattage est l’occasion rêvée pour elle d’atteindre de nouveaux tissus comme la main ou la patte venue soulager la démangeaison, voire de nouveaux individus pour peu qu’ils se trouvent à portée de jet de peau de grattage. Mieux : la lésion cutanée induite par le grattage est pour la bactérie l’occasion de s’enfoncer un peu plus profondément dans le tissu cutané. Bref, que ce soit en termes de dissémination ou d’invasion, S. aureus a tout à gagner à nous pousser à nous gratter.

C’est un principe de base en biologie : l’adaptation à l’environnement via la sélection naturelle. Pour l’illustrer, on parle souvent d’un petit papillon : la phalène du bouleau. Majoritairement blanches, les phalènes sont longtemps passées inaperçues des prédateurs lorsqu’elles se reposaient sur le tronc immaculé des bouleaux. Mais la révolution industrielle a changé la donne : les troncs ont noirci, les phalènes blanches se voyaient comme le nez au milieu de la figure, les oiseaux se sont régalés, et la population des phalènes blanches a chuté. Seules rescapées : les phalènes noires, désormais invisibles, qui se sont donc reproduites. Et la phalène du bouleau est ainsi devenue majoritairement noire sous la pression de l’environnement.

Des champignons adaptés à notre chaleur corporelle ¹

Ce même mécanisme est à l’œuvre avec le réchauffement climatique. Face aux canicules exceptionnelles successives, la faune et la flore évoluent, les individus les plus tolérants étant sélectionnés. Ainsi, certains champignons seraient, au fil de leur descendance, de plus en plus aptes à faire face à des températures dépassant les 30 degrés. Le problème : notre température corporelle de 37°C était l’une de nos deux armes (avec l’immunité) pour résister aux attaques fongiques !

Comment les Hommes, et les mammifères en général, pourront-ils lutter face à des pathogènes plus thermorésistants ? La question n’est malheureusement déjà plus uniquement théorique : des Candida auris très tolérantes à la chaleur sont apparues, de manière simultanée et inexpliquée, sur 3 continents en 2010.

Réchauffement climatique et santé : l’Homme s’adapte, les pathogènes aussi ²

La lutte serait d’autant plus dure qu’en parallèle, l’Homme, comme tout organisme vivant, subit déjà les conséquences du réchauffement. Et en attendant une descendance peut-être plus résistante aux températures extrêmes d’aujourd’hui et de demain, le changement climatique affecterait largement notre santé digestive, immunitaire et même mentale (éco-anxiété). La totalité des expositions auxquelles un individu est soumis de la conception à sa mort est plus connu sous le terme « exposome (sidenote: Exposome C’est en 2005, dans un article publié dans la revue Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, que le Dr Christopher Wild définit pour la première fois l’exposome comme « la totalité des expositions auxquelles un individu est soumis de la conception à la mort. C’est une représentation complexe et dynamique des expositions auxquelles une personne est sujette tout au long de sa vie, intégrant l’environnement chimique, microbiologique, physique, récréatif, médicamenteux, le style de vie, l’alimentation, ainsi que les infections »
Source ) ».

Du côté des infections, l’avenir est tout aussi mouvementé : plus de 50 % des maladies infectieuses seraient exacerbées par le changement climatique ; une hausse de 10 % des maladies diarrhéiques (contamination des eaux de boisson durant les inondations, températures élevées favorisant certains virus…) serait attendue d’ici 2030.

En résumé, on devrait, avec une santé altérée, faire face à des infections démultipliées. Et paradoxalement, la prise en charge de ces pathologies accroitrait notre empreinte carbone… et davantage encore notre éco-anxiété ?

L’apparition de bactéries multi-résistantes (BMR) pose un formidable défi de santé publique, notamment chez les patients immunodéprimés, y compris las transplantés rénaux. Un récent essai contrôlé randomisé a braqué les projecteurs sur la transplantation de microbiote fécal (TMF) en tant qu’intervention prometteuse pour réduire la colonisation par les BMR chez cette population vulnérable. L'essai a comporté une évaluation méticuleuse de la sécurité et de l’efficacité de la FMT, ainsi que de la dynamique d’élimination des souches de BMR, avec des résultats impressionnants.

Efficacité de l’élimination et de la prise de greffe

L’étude a été menée à l’Hôpital Universitaire Emory d’Atlanta, aux États-Unis, avec une randomisation 1:1 de onze transplantés rénaux entre un groupe TMF (n= 6) et un groupe d’observation (n= 5). Tous les participants qui restaient positifs aux BMR après la première intervention (J36) ont ensuite reçu une TMF, indépendamment de leur affectation initiale, afin d’évaluer plus en détail l’efficacité de la TMF et sa capacité à éliminer les souches bactériennes résistantes.

L’étude a permis d’observer un taux de réussite impressionnant, puisque 8 des 9 patients ayant reçu tous les traitements spécifiés dans le protocole étaient négatifs aux BMR après la TMF. Ce succès a été attribué à la transplantation réussie de taxons bénéfiques du donneur, notamment Akkermansia muciniphila et Faecalibacterium prausnitzii, dans le microbiote intestinal des receveurs. Ces taxons sont connus pour leur rôle bénéfique dans l’intestin humain, ce qui suggère une approche ciblée pour renforcer le microbiote du receveur contre la colonisation par les BMR.

Un déplacement plutôt qu’un remplacement

Afin d’approfondir la question essentielle du déplacement des souches de BMR, l’étude a inclus une analyse détaillée qui a mis en lumière le rôle crucial joué par l’introduction de souches bactériennes compétitives et conspécifiques provenant du donneur. Ce processus, loin d’être un simple remplacement, est un authentique déplacement stratégique profitant de la concurrence microbienne au sein du microbiote intestinal. Les chercheurs ont méticuleusement examiné les différences de contenu génétique entre les souches présentes initialement et les souches de remplacement pour certains groupes d’isolats conspécifiques, en se concentrant sur les gènes susceptibles de renforcer la concurrence entre les souches ou leur adhésion à la surface des cellules hôtes.

L’analyse du contenu génétique a produit des résultats importants, notamment en ce qui concerne les colicines, un sous-ensemble de bactériocines produites par E. coli qui sont toxiques pour d’autres souches d’E. coli et certaines souches apparentées. Les résultats expérimentaux montrent que les souches d’E. coli productrices de colicine peuvent supplanter les souches sensibles à la colicine qui, à leur tour, peuvent être supplantées par des souches résistantes à la colicine, ce qui démontre l’existence d’une dynamique de compétition complexe et non transitive que l’on pourrait comparer à celle du jeu de pierre, papier, ciseaux. L’étude a clairement démontré l’existence de cette dynamique puisque les souches de remplacement sensibles possédaient de multiples gènes de colicine et d’immunité à la colicine qui étaient absents dans les souches résistantes aux antibiotiques.

Ces résultats illustrent les multiples facettes de l’impact de la TMF sur l’écologie microbienne intestinale, soulignant que le déplacement des BMR par la TMF est un processus complexe dans lequel interviennent la compétition microbienne, les déterminants génétiques de la compétitivité et les pressions sélectives de l’environnement intestinal.

Il s’avère que le secret pour lequel un même aliment peut avoir un goût différent selon les personnes pourrait bien se cacher dans notre bouche, et pas seulement dans nos papilles gustatives, mais aussi au sein de l’univers microscopique de notre microbiote buccal. Selon une étude ¹ récente menée par une équipe de scientifiques du Centre des Sciences du Goût et de l’Alimentation de Dijon ², la variété des bactéries résidant dans notre salive et sur notre langue (microbiote buccal) pourrait être pour beaucoup dans notre façon de percevoir les saveurs de base.

Les microbes ont une influence sur chaque bouchée

En utilisant une technique de pointe de séquençage métagénomique par shotgun, les scientifiques ont identifié plus de 650 espèces microbiennes vivant sur la langue et dans la salive de 100 sujets humains différents. Si la richesse totale du microbiote buccal et sa biodiversité n’ont pas de corrélation directe avec les variations de la sensibilité gustative, l’abondance relative de certaines espèces et de certains genres bactériens essentiels semble avoir une influence. Deux groupes de bactéries en particulier, Streptococcus et Prevotella, se sont distingués par leurs effets spectaculaires, bien que ceux-ci varient considérablement en fonction de l'espèce concernée.

Notre langue est particulièrement sensible aux saveurs

Des proportions plus élevées de Streptococcus gordonii et de S. parasanguinis sur la langue, deux bactéries communes de la plaque dentaire, ont été associées à une sensibilité considérablement réduite aux cinq saveurs de base :

• sucré
• salé
• amer
• acide
• umami

Ces bactéries adeptes de l’adhérence modifient probablement l’environnement structurel du biofilm de la langue de manière à entraver physiquement la diffusion des molécules gustatives et leur accès aux récepteurs sous-jacents.

À l’inverse, une espèce de Prevotella non classée a eu l’effet opposé en augmentant l’intensité de la perception de quatre des cinq saveurs de base. Curieusement, en comparant la composition du microbiote de la langue elle-même à celle de la salive dans son ensemble, les chercheurs ont observé que ce dernier écosystème est capable de mieux prédire les différentes sensibilités gustatives. Ce constat tend à indiquer que les bactéries buccales modulent sans doute la perception des saveurs non seulement par leur influence locale sur l’exposition des papilles gustatives mais aussi par le biais de la dynamique de la communauté microbienne et de ses interactions métaboliques.

Bien que des études supplémentaires soient encore nécessaires pour clarifier les mécanismes mis en jeu, ces résultats spectaculaires mettent en lumière une fonction sous-estimée de notre microbiote buccal endogène, à savoir, celle de façonner activement des expériences gustatives en « goûtant » pour nous et en traitant de manière différenciée les signaux alimentaires envoyés aux récepteurs gustatifs eux-mêmes.

Des frénésies alimentaires pour des aliments gras et sucrés sont classiquement observées chez les patients souffrant de troubles de l'alimentation. Chez ceux souffrant d’hyperphagie boulimique (sidenote: L'hyperphagie boulimique L'hyperphagie boulimique est un trouble alimentaire. Son diagnostic repose sur :  

• des critères cliniques (frénésie alimentaire, en moyenne au moins 1 fois/semaine pendant 3 mois ; sentiment d'absence de contrôle sur l'alimentation)
 
• et sur la présence de 3 ou plus des 5 critères suivants : manger beaucoup plus rapidement que la normale ; manger jusqu'à se sentir mal à l'aise ; manger de grandes quantités de nourriture sans ressentir physiquement la faim ; manger tout seul à cause de la honte ; ressentir du dégoût, se sentir déprimé ou coupable d'avoir trop mangé.

  Le comportement boulimique est source d’une souffrance marquée.

  Source : Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition Text Revision, DSM-5-TRTM, Feeding and eating disorders. ) , ces crises vont de pair avec un mal-être et un excès de poids voire une obésité. Le microbiote intestinal semble être impliqué. Mais quels sont les mécanismes en jeu ? Quels sont les effets de ce désordre alimentaire sur le microbiote intestinal et de ce dernier sur le comportement ? Pour le savoir, des chercheurs ¹ ont décrypté étape par étape l’axe intestin-cerveau.

Hyperphagie et dysbiose intestinale

Comme les Hommes, des souris, après des stress et des régimes, sont plus enclines à grignoter des biscuits très appétents, à accroitre leur consommation calorique et à se laisser aller à des crises d’hyperphagie. Ce comportement semble lié au microbiote intestinal des rongeurs, dont la diversité et la richesse sont altérées, avec une perte en Lactobacillus et Ruminococcaceae et un accroissement des Bacteroides, Roseburia et Alistipes.

Des expériences de transplantation de microbiote fécal (FMT) laissent à penser que la flore des souris hyperphagiques serait appauvrie en bactéries protectrices : une FMT de souris en bonne santé fait disparaître les frénésies alimentaires des souris hyperphagiques, suggérant un retour des bactéries protectrices ; à l’inverse, une FMT de souris hyperphagiques à des souris saines n’induit pas de frénésies, suggérant l’absence de bactérie induisant ce trouble.

Décryptage des mécanismes

Des expériences complémentaires montrent que les frénésies alimentaires des souris auraient pour origine une désinhibition du nerf vague conduisant à une hyperactivation de l’axe intestin-cerveau, passant par le noyau paraventriculaire du thalamus (associé à la récompense, la motivation et l’homéostasie énergétique) et le noyau du tractus solitaire. Le déclencheur pourrait être la faible production d’un métabolite microbien intestinal, l'acide kynurénique (KYNA) chez les souris hyperphagiques. Une supplémentation des souris en KYNA suffit à remettre les rongeurs sur la voie de l’équilibre alimentaire.

Et s’il suffisait d’un probiotique ?

Pour confirmer les résultats du modèle murin, les chercheurs ont analysé les échantillons fécaux provenant de 11 patientes souffrant d’hyperphagie boulimique et 9 témoins saines. Le microbiote des patientes présente une perte de Faecalibacterium prausnitzii (famille des Ruminococcaceae) et une baisse des taux de KYNA. Tout porte donc à croire qu'une réduction de F. prausnitzii pourrait accompagner la réduction du KYNA luminal et les désordres alimentaires qui en découlent via l’axe intestin-cerveau. L’hypothèse semble confortée chez l’animal : l’inoculation de F. prausnitzii à des souris hyperphagiques fait remonter les taux de KYNA, réduit leur attirance pour les biscuits et leur hyperphagie.

Paquets entiers de gâteaux, tablettes de chocolat… : au cours d’une crise de boulimie, tout ce qui passe à portée de main, notamment le gras et le sucré, est avalé à toute allure, souvent en cachette, jusqu’à en avoir mal au ventre. Cette frénésie alimentaire incontrôlable s’achève dans la honte et la culpabilité, et contribue à un apport calorique excessif qui induit un surpoids voire une obésité chez les patients souffrant de ce trouble, appelé hyperphagie boulimique (sidenote: L'hyperphagie boulimique L'hyperphagie boulimique est un trouble alimentaire. Son diagnostic repose sur :  

• des critères cliniques (frénésie alimentaire, en moyenne au moins 1 fois/semaine pendant 3 mois ; sentiment d'absence de contrôle sur l'alimentation)
 
• et sur la présence de 3 ou plus des 5 critères suivants : manger beaucoup plus rapidement que la normale ; manger jusqu'à se sentir mal à l'aise ; manger de grandes quantités de nourriture sans ressentir physiquement la faim ; manger tout seul à cause de la honte ; ressentir du dégoût, se sentir déprimé ou coupable d'avoir trop mangé.

  Le comportement boulimique est source d’une souffrance marquée.

  Source : Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition Text Revision, DSM-5-TRTM, Feeding and eating disorders. ) . Cette maladie serait facilitée par le stress et les régimes à répétition. D’ailleurs, des souris soumises à de telles conditions finissent par se goinfrer d’Oreo®, ces petits biscuits très gourmands. L’étude ¹ de tels animaux a néanmoins permis de décrypter les mécanismes sous-jacents, et d’envisager des pistes de solution.

Les mécanismes décryptés

Ainsi, il ressort d’une très longue série d’expériences menées sur ces rongeurs, mais aussi de l’analyse de la flore de patientes atteintes d’hyperphagie boulimique, que la combinaison du stress et de régimes altèrerait le microbiote intestinal, provoquant notamment la perte, chez les rongeurs comme chez les humains, d’une bactérie appelée Faecalibacterium prausnitzii. Conséquence de la faible présence de cette bactérie : une faible production d’une petite molécule appelée KYNA (abréviation d'acide kynurénique). Petite, mais costaude : lorsque sa production est en berne, rien ne va plus !

Ainsi, trop peu de KYNA sonnerait l’alarme au niveau du nerf vague qui enverrait des messages d’alerte à 2 zones cérébrales impliquées dans les comportements alimentaires… et voilà notre souris qui se jette sur les Oreo® ! Ainsi, la perte de F. prausnitzii et les variations de la concentration, au cœur de leurs entrailles, de KYNA suffisent à engendrer l’hyperphagie des rongeurs en stimulant l’axe intestin-cerveau.

De nouvelles options de prise en charge ?

Pour autant, il existe des bonnes nouvelles. La supplémentation des souris hyperphagiques avec des bactéries F. prausnitzii suffit à réduire leur frénésie de gâteaux. Idem avec la prise de KYNA : d’ailleurs, plus on leur donne de KYNA, plus les crises de boulimie disparaissent. Autre option, un peu moins ragoutante de prime abord : la transplantation de microbiote fécal (FMT) (sidenote: Transplantation fécale Cette approche thérapeutique consiste à introduire les selles d’une personne saine dans le tube digestif d'un patient afin de reconstituer sa flore intestinale. Pour le moment, elle n’est autorisée que pour le traitement des infections récurrentes à Clostridioides difficile. Quigley EMM, Gajula P. Recent advances in modulating the microbiome. F1000Res. 2020;9:F1000 Faculty Rev-46. ) de souris en bonne santé suffit à faire disparaître l’hyperphagie des souris.

Ainsi, les probiotiques, le KYNA et/ou la FMT pourraient peut-être un jour participer à la prise en charge des patients atteints d’hyperphagie boulimique, qui touche 3,5 % des femmes et des 2 % des hommes. Mais avant d’en arriver là, d’autres études restent nécessaires, notamment pour confirmer que ces résultats chez la souris peuvent être reproduits chez l’Homme.