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Le microbiote intestinal humain atteint en grande partie une composition de type adulte à l'âge de cinq ans, mais des différences importantes subsistent, selon une étude publiée le 31 mars dans la revue Cell Host & Microbe. Plusieurs taxons bactériens associés à la santé humaine sont acquis tard dans l'enfance et n'ont pas atteint leur abondance adulte à l'âge de cinq ans.
«Nous espérons souligner que le microbiote intestinal continue de se développer pendant l'enfance», a dit Fredrik Bäckhed, auteur principal de l'étude, de l'Université de Göteborg. «Nos résultats soulignent la possibilité que le microbiote soit particulièrement sensible aux perturbations au cours de cette installation précoce, ce qui peut avoir des effets profonds sur la santé plus tard dans la vie.»
Les nouveau-nés acquièrent des bactéries par transmission de la mère et de l'environnement lors de l'accouchement. La succession écologique au sein du microbiote intestinal est un processus dynamique pendant la petite enfance mais se stabilise pendant l'enfance. Des études antérieures ont suggéré que le microbiote commence à se stabiliser et à évoluer vers une composition de type adulte deux à trois ans après la naissance. Mais la façon dont le microbiote intestinal se développe après la petite enfance est encore mal caractérisée. En particulier, la succession par laquelle différentes bactéries sont incorporées dans le microbiote intestinal n'est pas claire.
«On a beaucoup insisté sur le microbiome intestinal pendant la petite enfance, qui est une période de développement très importante à la fois pour le microbiome intestinal et pour d’autres processus physiologiques et biologiques», a dit la co-première auteure Josefine Roswall de l’hôpital Hallands de Halmstad. «Cependant, on en sait beaucoup moins sur le développement continu du microbiome intestinal après les premières années.»
Pour combler ce manque de connaissances, les chercheurs ont analysé le microbiote de 471 enfants suédois suivis de la naissance à l'âge de cinq ans. Les auteurs ont utilisé le séquençage du gène de l'ARNr 16S pour profiler les microbes présents dans les échantillons fécaux collectés à quatre mois, un an, trois ans et cinq ans après la naissance. Ils ont également comparé le microbiote des enfants à celui de leur mère et à une population suédoise adulte.
Les changements les plus importants dans la composition du microbiote se sont produits entre l'âge de quatre et douze mois. Les bactéries courantes chez les adultes sont apparues à peu près au moment où les enfants ont commencé à manger des aliments solides. Au cours de la période de cinq ans, différents genres microbiens ont suivi quatre trajectoires de colonisation principales, augmentant en abondance et se stabilisant à divers moments après la naissance. Curieusement, le microbiote d'un petit nombre d'enfants de cinq ans était mature pour leur âge, alors que certains adultes avaient un microbiote moins mature que prévu pour leur âge.
«Nous constatons que de nombreux genres de bactéries qui dominent le microbiote intestinal adulte sont établis à trois ans», explique la co-première auteure Lisa Olsson de l'Université de Göteborg. «Cependant, nous identifions plusieurs genres bactériens et archéologiques moins abondants qui continuent d'augmenter jusqu'à l'âge de cinq ans.»
Par exemple, les enfants de cinq ans n'avaient pas les niveaux adultes de richesse de la communauté microbienne, le genre bactérien Methanobrevibacter et la famille bactérienne des Christensenellaceae. En revanche, l'abondance de l'espèce bactérienne Ruminococcus gnavus était plus faible chez les adultes que chez les enfants de cinq ans.
La faible richesse communautaire et les proportions élevées de R. gnavus ont été associées à plusieurs reprises à des maladies telles que le syndrome métabolique, l'obésité, les maladies cardiovasculaires et les maladies inflammatoires de l'intestin. En revanche, une abondance accrue de Methanobrevibacter et de certains membres des Christensenellaceae a été liée à la santé métabolique.
De plus, les enfants dont le gain de poids était plus faible que prévu entre 12 mois et 5 ans avaient un microbiote intestinal plus immature à 12 mois. À l'instar des enfants souffrant de malnutrition, les enfants suédois ayant un gain de poids plus faible avaient une abondance réduite de Faecalibacterium, qui a été liée à la santé métabolique.
Conformément aux résultats précédents, les auteurs ont observé un impact important du mode de naissance sur le microbiote intestinal au début de la vie. Plus précisément, la césarienne était associée à une plus faible diversité microbienne à quatre mois, mais celle-ci s'est normalisée à trois ans à mesure que le microbiote intestinal continuait à mûrir. En outre, 25 genres ont montré des abondances différentes chez les enfants de cinq ans nés avec une césarienne par rapport à ceux nés par voie vaginale.
Selon les auteurs, l'étude fournit une référence pour l'établissement et le développement normaux du microbiote intestinal dans la petite enfance. «Bien que nos données soient insuffisantes pour faire des déclarations sur les conditions métaboliques futures, des études expérimentales ont démontré que, si le microbiote est perturbé par les antibiotiques avant le sevrage, les souris développent l'obésité plus tard dans la vie», explique Bäckhed. «Des études futures et plus importantes sont nécessaires pour identifier les fenêtres temporelles potentielles où le microbiote intestinal peut être particulièrement important pour le développement de maladies chez l'homme.»
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