La recherche reliant les bactéries intestinales et l’ocytocine fournit un nouveau mécanisme favorisant les bienfaits pour la santé du microbiome

Résumé graphique de l'œuvre. Remerciements pour l’image des auteurs. Gut Microbes, 2023.

«La recherche reliant les bactéries intestinales et l’ocytocine fournit un nouveau mécanisme favorisant les bienfaits pour la santé du microbiome», selon source Baylor College of Medicine.

Le microbiome intestinal, une communauté de milliards de microbes vivant dans les intestins humains, a la réputation croissante d’affecter non seulement la santé intestinale, mais également celle des organes éloignés de l’intestin. Pour la plupart des microbes présents dans l'intestin, les détails de la manière dont ils peuvent affecter d'autres organes restent flous, mais pour les bactéries résidant dans l'intestin comme Lactobacillus reuteri, les pièces du puzzle commencent à se mettre en place.

«L. reuteri est l'une de ces bactéries qui peuvent affecter plus d'un organe du corps», a dit l'auteure co-correspondante, la Dr Sara Di Rienzi, professeur adjoint de virologie moléculaire et de microbiologie au Baylor College of Medicine. «Les chercheurs ont découvert que ces bactéries réduisent l'inflammation intestinale chez les humains adultes et les modèles de rongeurs, suppriment la perte osseuse dans des modèles animaux d'ostéoporose et dans un essai clinique humain, favorisent la cicatrisation des plaies cutanées chez les souris et les humains et améliorent le comportement social dans six modèles murins du trouble du spectre de l'autisme.»

Parmi les effets de L. reuteri, il a été démontré que les capacités à promouvoir le comportement social et la cicatrisation des plaies nécessitent une signalisation par l'hormone ocytocine, mais on savait peu de choses sur la manière dont cela se produisait.

«Nous avons étudié le lien reliant L. reuteri, l'ocytocine et des organes distants tels que le cerveau et découvert des résultats inattendus», a déclaré la première auteure, la Dr Heather Danhof, professeur adjoint de virologie moléculaire et de microbiologie à Baylor. «L'ocytocine est principalement produite dans l'hypothalamus, une région du cerveau impliquée dans la régulation de l'alimentation et du comportement social, ainsi que dans d'autres organes. Étant donné que d’autres hormones produites par le cerveau sont également produites dans l’intestin, nous avons testé l’idée nouvelle selon laquelle l’ocytocine elle-même était également produite dans l’épithélium intestinal où réside généralement L. reuteri.

Les chercheurs ont construit leur étude étape par étape. Tout d’abord, ils ont examiné des ensembles de données de séquençage de l'ARN unicellulaire de l’épithélium intestinal, qui montrent quels gènes sont exprimés dans ce tissu. Ils ont découvert que les gènes de l’ocytocine sont exprimés dans l’épithélium de diverses espèces, notamment chez les souris, les macaques et les humains. Ensuite, en utilisant la microscopie à fluorescence, l’équipe a révélé la présence d’ocytocine directement sur les organoïdes intestinaux humains, également appelés mini-intestins, qui sont des modèles de laboratoire de tissu intestinal qui récapitulent bon nombre de ses fonctions et de sa structure.

Enfin, un grand moment a été celui où nous avons visualisé l’ocytocine dans des prélèvements de tissus intestinaux humains, démontrant que l’ocytocine est une hormone intestinale», a dit Di Rienzi.

«Nous avons également déterminé un mécanisme par lequel L. reuteri intervient dans la sécrétion d'ocytocine à partir du tissu intestinal humain et des organoïdes intestinaux humains», a dit Danhof. «L. reuteri stimule les cellules entéroendocrines de l'intestin pour qu'elles libèrent la sécrétine, une hormone intestinale, qui à son tour stimule un autre type de cellules intestinales, les entérocytes, à libérer de l'ocytocine.

«Nous sommes enthousiasmés par ces découvertes», a dit l'auteur co-correspondant, le Dr Robert Britton, professeur de virologie moléculaire et de microbiologie et membre du Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center à Baylor. «Ces bactéries ont des effets positifs dans diverses parties du corps, mais on ne comprend pas comment cela se produit. Nos résultats révèlent que l'ocytocine est également produite dans l'intestin et un nouveau mécanisme par lequel L. reuteri affecte la sécrétion d'ocytocine. Nous travaillons désormais à identifier des traitements potentiels pour les troubles du spectre autistique en utilisant un nouveau modèle de souris déficient en ocytocine intestinale afin d’acquérir une nouvelle compréhension du lien entre l’ocytocine produite dans l’intestin, le comportement social et le cerveau.»

Des protéines travaillant au noir et le microbiome intestinal

Saviez-vous que des protéines peuvent effectuer plus d’un travail à la fois sans aucune modification de leurs acides aminés ?

Tejaswini Petkar dans ASM news explique comment une telle multifonctionnalité affecte les microbes individuels et leurs consortiums environnants dans l'intestin.

Vous retrouvez cela dans son article How Protein Moonlighting Impacts the Gut Microbiome (Comment le travail au noir des protéines affecte le microbiome intestinal).

En 1999, Constance J. Jeffery, aujourd’hui professeure agrégée à l’Université de l’Illinois, écrivait que «l’idée d’un gène – 1 protéine – 1 fonction est devenue trop simple car un nombre croissant de protéines ont 2 fonctions différentes ou plus.» Jeffery faisait référence aux protéines moonlighting (MP pour Moonlighting Proteins) ou des protéines travaillant au noir, un sous-ensemble omniprésent de protéines qui ont fait leurs débuts bien avant le début de ce siècle. À mesure que ces biomolécules apparaissent, on peut comprendre l’enthousiasme de Jeffery. Ces protéines sont en effet particulières.

DYK that proteins can moonlight—performing more than 1 job at a time without any change to their amino acids. @TejaswiniPetkar shares how such multifunctionality impacts individual microbes & their surrounding consortia in the gut. https://t.co/h7TgLn3nWP

— ASM (@ASMicrobiology) October 2, 2023

Une étude révèle des associations importantes entre le microbiome intestinal et l'eczéma chez les nourrissons

«Une étude révèle des associations importantes entre le microbiome intestinal et l'eczéma chez les nourrissons», source ASM News du 30 août 2023.

Une nouvelle étude a révélé des associations importantes entre le microbiome intestinal et l’eczéma chez les nourrissons, et a jeté les bases d’une prévention et d’un traitement potentiels de l’eczéma via la modulation du microbiote intestinal. L'étude a été publiée dans mSystems, une revue de l'American Society for Microbiology.

«Le problème de l’eczéma augmente et notre étude montre qu’il pourrait être le résultat de modifications indésirables du contenu bactérien intestinal. La première année de vie pourrait être une période critique pour restaurer les bactéries intestinales à une composition plus souhaitable», a déclaré le chercheur principal de l'étude, Paul Chan, professeur de microbiologie à l'Université chinoise de Hong Kong, région administrative spéciale de Hong Kong, Chine.

Dans la nouvelle étude, Chan et ses collègues ont invité les femmes enceintes proches du terme à participer à la recherche. Ils ont collecté leurs informations sur la santé, le mode de vie et les événements survenus pendant la grossesse et l'accouchement. Après l’accouchement, les chercheurs ont rendu visite aux femmes et collecté des informations sur l’alimentation, la santé et les médicaments de leur bébé. Les chercheurs ont organisé un suivi clinique afin de vérifier l’état de santé des bébés et tout problème d’eczéma. Les chercheurs ont caractérisé le développement et les déterminants du microbiome intestinal dans une cohorte de 112 enfants chinois à terme en séquençant 713 échantillons de selles, collectés à 9 moments entre la naissance et l'âge de 3 ans, à l'aide du séquençage du gène de l'ARNr 16S.

Les chercheurs ont révélé des altérations de la composition et de la diversité alpha et bêta du microbiote intestinal au cours des 3 premières années de vie. Ils ont identifié le mode d’accouchement, le mode d’alimentation et les antibiotiques intrapartum comme les principaux déterminants du microbiome intestinal en début de vie, dont les effets ont persisté jusqu’à 12 mois. Surtout, en menant une étude cas-témoins emboîtée, les chercheurs ont montré que les altérations du microbiote intestinal du nourrisson précèdent le développement de l’eczéma.

Fait intéressant, ils ont identifié une déplétion en Bacteroides et un enrichissement en Clostridium sensu stricto 1 dans le microbiome intestinal des nourrissons atteints d'eczéma à l'âge de 1 an. Les mêmes tendances ont également été observées chez les nourrissons nés par césarienne dans les mêmes délais, suggérant un rôle du microbiote intestinal dans les associations précédemment signalées entre la césarienne et le risque accru d'eczéma.

«Notre étude a révélé que le contenu bactérien intestinal des bébés change radicalement au cours des trois premières années de leur vie», a déclaré Chan. «Le mode d’administration et d’alimentation, ainsi que l’utilisation d’antibiotiques au moment de l’accouchement, affectent le contenu bactérien intestinal. Nous avons observé des changements caractéristiques dans le contenu bactérien de l’intestin avant que les bébés ne présentent d’eczéma.

Remarquablement, ces changements bactériens ont également été observés chez des bébés accouchés par césarienne. Néanmoins, le lien entre la césarienne et l’eczéma nécessite des études plus approfondies pour être vérifié. Les bactéries intestinales peuvent jouer un rôle dans la prévention ou le traitement de l’eczéma.

Des bactéries intestinales liées aux dépôts graisseux dans les coronaires

«Des bactéries intestinales liées aux dépôts graisseux dans les coronaires», source communiqué de l’Université d’Uppsala du 12 juillet 2023.

Dans une importante étude suédoise, des chercheurs ont découvert un lien entre les taux de certaines bactéries vivant dans l'intestin et la plaque d'athérosclérose coronarienne. Cette plaque d'athérosclérose, qui est formée par l'accumulation de dépôts de graisse et de cholestérol, constitue une cause majeure de crises cardiaques. L'étude a été menée par des chercheurs d'Uppsala et de l'Université de Lund.

La nouvelle étude, publiée dans la revue scientifique Circulation, était basée sur des analyses de bactéries intestinales et d'imagerie cardiaque chez 8 973 participants âgés de 50 à 64 ans d'Uppsala et de Malmö sans maladie cardiaque connue auparavant. Ils ont tous participé à l'étude suédoise CArdioPulmonary bioImage Study (SCAPIS). Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Circulation.

Nous avons découvert que des bactéries buccales, en particulier les espèces du genre Streptococcus, sont associées à une augmentation de la présence de plaques d'athérosclérose dans les petites artères du cœur lorsqu'elles sont présentes dans la flore intestinale. Les espèces du genre Streptococcus sont des causes fréquentes de pneumonie et d'infections de la gorge, de la peau et des valves cardiaques. Nous devons maintenant comprendre si ces bactéries contribuent au développement de l'athérosclérose», a dit Tove Fall, professeure d'épidémiologie moléculaire au Département des sciences médicales et au SciLifeLab de l'Université d'Uppsala, qui a coordonné l'étude avec des chercheurs de l'Université de Lund.

Séquençage du contenu ADN

Les progrès technologiques ont permis une caractérisation approfondie à grande échelle des communautés bactériennes dans des prélèvements biologiques en séquençant le contenu en ADN et en le comparant à des séquences bactériennes connues. De plus, les améliorations des techniques d'imagerie ont permis la détection et la mesure des changements précoces dans les petits vaisseaux du cœur. L'étude SCAPIS représente l'une des plus grandes collections au monde de ces deux types de données. Dans cette étude, les scientifiques ont étudié les liens entre le microbiote intestinal et l'accumulation de dépôts graisseux dans les artères du cœur.

«Le grand nombre de prélèvements avec des données de haute qualité provenant de l'imagerie cardiaque et de la flore intestinale nous a permis d'identifier de nouvelles associations. Parmi nos découvertes les plus importantes, Streptococcus anginosus et S. oralis subsp. oralis étaient les deux plus fortes», explique Sergi Sayols-Baixeras, auteur principal de l'Université d'Uppsala.

Prélèvements de matières fécales et de salive

L'équipe de recherche a également découvert que certaines des espèces liées à l'accumulation de dépôts graisseux dans les artères coronaires étaient liées aux niveaux de la même espèce dans la bouche. Cela a été mesuré à l'aide d'échantillons de matières fécales et de salive prélevés lors de l'étude Malmö Offspring et de l'étude dentaire Malmö Offspring. De plus, ces bactéries étaient associées à des marqueurs d'inflammation dans le sang, même après avoir pris en compte les différences de régime alimentaire et de médicaments entre les participants porteurs de la bactérie et ceux qui ne l'étaient pas.

Une nouvelle thérapie dirigée sur le microbiome intestinal semble prometteuse contre les infections récurrentes à Clostridioides difficile

«Une nouvelle thérapie dirigée sur le microbiome intestinal semble prometteuse contre les infections récurrentes à Clostridioides difficile», source article de Chris Dall paru le 18 avril 2023 dans CIDRAP News.

Une équipe de chercheurs canadiens et américains a rapporté la semaine dernière dans JAMA qu'une dose élevée d'une nouvelle thérapie orale dirigée vers le microbiome intestinal prévenait une infection récurrente à Clostridioides difficile (CDI pour Clostridioides difficile infection)  par rapport à un placebo.

Dans l'essai de phase 2, mené sur 27 sites aux États-Unis et au Canada, les chercheurs visaient à évaluer l'efficacité de VE303 (un consortium bactérien défini composé de huit souches commensales non pathogènes et non toxiques de Clostridia) à différentes doses. Ils ont assigné au hasard 79 adultes qui avaient eu un ou plusieurs épisodes antérieurs de CDI au cours des 6 mois précédents ou avaient un cas primaire et présentaient un risque élevé de récidive pour recevoir une dose élevée de VE303, une faible dose ou un placebo par voie orale pendant 14 jours .

Le critère principal d'évaluation de l'efficacité, analysé dans trois analyses prédéfinies utilisant des définitions successivement plus larges de la récidive de la CDI, était la proportion de participants présentant une récidive de la CDI à 8 semaines.

Parmi les 74 participants qui ont terminé le suivi, l'âge médian était de 65,3 ans, 70,5% étaient des femmes et 96,2% étaient de race blanche. Les caractéristiques initiales et cliniques étaient comparables dans les trois groupes de traitement.

Taux de récidive inférieurs

Dans l'analyse d'efficacité 3, qui a défini la récidive de la CDI comme une diarrhée compatible avec une CDI plus une confirmation en laboratoire ou un traitement avec un antibiotique ciblant la CDI, une récidive de la CDI s'est produite chez 4 des 29 (13,8%) patients recevant une dose élevée de VE303, contre 10 sur 27 (37,3%) pour le VE303 à faible dose et 10 sur 22 (45,5%) pour ceux qui ont reçu un placebo. L'odds ratio de récidive de la CDI pour le groupe VE303 à dose élevée par rapport au groupe placebo était de 0,19 (intervalle de confiance [IC] à 90%, 0,05 à 0,71).

Lors du suivi jusqu'à la semaine 24, une seule récidive supplémentaire de la CDI s'est produite dans le groupe VE303 à forte dose. La plupart des participants à l'essai (76 sur 79) ont présenté un ou plusieurs événements indésirables liés au traitement, qui étaient généralement d'intensité légère ou modérée et gastro-intestinaux.

Les enquêteurs disent qu'un essai de phase 3 plus important est nécessaire pour confirmer les résultats.

NB : L’image représente Clostridioides difficile, source CDC.

Le microbiome intestinal et la toxicomanie : un lien émergent

«Le microbiome intestinal et la toxicomanie : un lien émergent», source ASM News.

L'intestin et le cerveau sont deux organes éloignés anatomiquement parlant, mais si proches à d'autres égards. La diaphonie métabolique et neurale entre le microbiome intestinal et le cerveau a des implications importantes pour la fonction cérébrale, l'humeur et le comportement. Un nombre croissant de recherches ont associé la composition et la fonction du microbiome intestinal aux troubles liés à l'usage de substances (TUS). Les scientifiques démêlent les nuances de ces liens, dans l'espoir d'utiliser ces connaissances pour développer des stratégies fondées sur le microbiome pour gérer les TUS.

L'axe intestin-cerveau et les troubles liés à l'usage de substances

Les TUS se caractérisent par une dépendance chronique à une substance (par exemple, l'alcool, les opioïdes et/ou d'autres drogues) malgré des conséquences mentales, physiques et sociales négatives. Ils ont des fondements socioéconomiques, biochimiques, génétiques et, de plus en plus, microbiologiques. «Il est largement admis que le cerveau est un organe important qui joue un rôle de médiateur des paramètres de la dépendance», a déclaré Shahrdad Lotfipour, professeur adjoint de médecine d'urgence, de pathologie et de sciences pharmaceutiques à l'Université de Californie à Irvine. Cependant, il a noté que l'étude de la dépendance à travers une prisme microbien offre une nouvelle façon de penser à la façon dont d'autres facteurs associés au corps pourraient travailler main dans la main avec le cerveau pour médier la motivation de consommer des abus de drogues».

L'intestin et le cerveau communiquent via une autoroute bidirectionnelle, biochimique et neuronale (l'axe intestin-cerveau). Les terminaisons nerveuses sous l'épithélium intestinal reçoivent des signaux métaboliques du microbiote intestinal, qui peuvent influencer les comportements, tels que le stress ou l'anxiété. En plus d'autres métabolites impliqués dans le développement du système nerveux central (SNC) et la fonction cérébrale, comme les acides gras à chaîne courte (AGCCs), les microbes intestinaux aident à produire un ensemble de neurotransmetteurs associés à l'humeur, à la cognition et à la récompense (par exemple, la sérotonine et la dopamine).

Ces neurotransmetteurs sont particulièrement pertinents dans le cadre des TUS ; de nombreux abus de substances détournent le système de récompense du cerveau en déclenchant un déluge de dopamine dans la voie de la récompense. Les sensations de plaisir résultant de ce déluge de dopamine finissent par s'atténuer et les individus peuvent prendre la substance à plusieurs reprises pour ressentir à nouveau ces sensations. La recherche indique que les microbes intestinaux sont impliqués dans la perception des récompenses pour les récompenses naturelles (par exemple, les aliments) et artificielles, dont les drogues, ce qui suggère qu'il existe des liens entre le développement et/ou la progression des TUS et la composition du microbiome intestinal.

En effet, les abus de drogues sont associées à des hangements dans la composition du microbiome. Bien que les spécificités de ces altérations varient en fonction de la substance, il y a généralement une diminution des microbes associés à une communauté «saine» et une augmentation de ceux considérés comme pro-inflammatoires, tels que les protéobactéries. Ces changements s'accompagnent d'une réduction des métabolites microbiens clés, comme le AGCCs, avec divers effets systémiques et locaux (par exemple, perturbation de l'intégrité de la barrière intestinale).

Souvent, les TUS se caractérisent par une inflammation intestinale accrue, en partie à cause de cette barrière intestinale perméable qui permet aux microbes et à leurs produits d'interagir avec les cellules immunitaires sous-jacentes. Lors de l'activation, ces cellules immunitaires produisent des cytokines qui non seulement déclenchent une inflammation locale, mais peuvent entrer dans la circulation et traverser la barrière hémato-encéphalique. La neuroinflammation qui en résulte modifie l'activité neuronale, y compris dans la voie de récompense du cerveau, et peut influencer les réponses et la tolérance aux substances elles-mêmes.

Microbes et morphine : le microbiome intestinal et l'utilisation d'opioïdes

Parmi les substances ayant des liens microbiens connus, les opioïdes, une classe de médicaments utilisés pour réduire la douleur, sont parmi les plus dévastateurs. La plupart des décès par surdose de drogue aux États-Unis impliquent un opioïde (près de 75% en 2020). La gestion de «l'épidémie d'opioïdes» est un défi de santé publique et, selon Lotfipour, dont le laboratoire se concentre sur les opioïdes, la compréhension des facteurs influençant leur potentiel d'abus est essentielle pour développer des interventions thérapeutiques.

Les opioïdes, dont des substances comme la morphine, le fentanyl et l'héroïne, se lient aux récepteurs cellulaires répartis dans tout le SNC, ainsi que dans d'autres régions du corps comme l'intestin. La liaison de ces récepteurs diminue la perception de la douleur d'un individu et renforce ses sensations de plaisir et de bien-être. Ces effets rendent les opioïdes incroyablement addictifs. Au fil du temps, une personne peut devenir tolérante à la dose initiale d'un opioïde ; ils ont besoin d'une dose plus élevée pour ressentir les effets euphoriques. La nécessité d'augmenter la posologie augmente le risque de surdosage.

La recherche préclinique du laboratoire de Lotfipour, dirigée par la première auteure, Michelle Ren, démontre que les microbes sont impliqués dans le comportement de recherche d'opioïdes. En utilisant un modèle d'auto-administration de fentanyl chez le rat, les chercheurs ont montré que l'épuisement du microbiote intestinal des animaux avec des antibiotiques modifiait la quantité de fentanyl qu'ils s'auto-administraient.

«Remarquablement, nous avons constaté que le knock-down du microbiome intestinale ou la réduction de la diversité présente dans [le] microbiome hôte normal, potentialise considérablement la motivation à atteindre le fentanyl», a expliqué Lotfipour. Notamment, l'administration d'AGCCs aux animaux pourrait réduire cette potentialisation, suggérant que les produits de fermentation bactérienne peuvent réguler la réponse de récompense aux opioïdes.

Il est raisonnable que le microbiome module la consommation d'opioïdes, car il existe des liens bien établis entre les opioïdes et la fonction intestinale. Les récepteurs opioïdes sont largement exprimés dans tout le tractus gastro-intestinal, et les opioïdes sont connus pour provoquer la constipation. Ils sont également associés à des changements dans la structure du microbiote intestinal, dont une diminution de la diversité microbienne (une caractéristique de la santé du microbiote) et une augmentation des espèces potentiellement pathogènes comme Staphyloccocus et Enterococcus.

«Avoir un microbiome sain et diversifié semble être important, car ne pas avoir cela [peut renforcer] les propriétés liés à l’abus de drogues», a dit Lotfipour.

Pourtant, alors que les chercheurs pensent que les microbes contribuent à la médiation de l'utilisation des opioïdes et qu'ils ont une idée de ce à quoi ressemblent les changements du microbiote associés aux opioïdes, la relation entre ces deux facteurs est moins claire. Lotfipour a reconnu que la compréhension des mécanismes de médiation de ces relations est une prochaine étape critique.

Gérer les troubles liés à la consommation de substances, avec les microbes intestinaux ?

Les stratégies de traitement des TUS varient selon la personne et la substance, mais peuvent impliquer des médicaments (par exemple, des antagonistes des opioïdes), des conseils et des soins comportementaux. Cependant, ces tactiques ne fonctionnent pas toujours et des rechutes sont possibles. Les taux de réussite actuels des interventions de traitement de la toxicomanie sont faibles, et environ 40 à 60% des personnes qui suivent un traitement finissent par rechuter et recommencent à consommer des drogues. Compte tenu de l'intersection émergente entre le microbiote intestinal et les TUS, Lotfipour a souligné que des compléments du microbiome intestinal avec certaines bactéries, ou comme le montrent les recherches de son laboratoire, leurs produits de fermentation comme les AGCCs, pourraient potentiellement réduire les impacts des substances d'abus.

Par exemple, une étude a révélé que les probiotiques enrichis en Bifidobactéria et en Lactobacillaeae inversaient la tolérance à la morphine chez la souris. La transplantation de microbiote fécal (TMF) pourrait également être une option. Un essai clinique de phase 1 a montré que les personnes souffrant de troubles liés à l'usage d'alcool qui avaient reçu une TMF enrichie en Lachnospiraceae et Ruminococcaceae avaient une réduction des envies d'alcool  après 15 jours par rapport au groupe placebo (réduction respectivement de 90% versus 30%). Chez d es souris dépendantes de la morphine, la TMF a réduit les symptômes de sevrage déclenchés par un antagoniste des opioïdes. Comme la tolérance aux opioïdes prédispose à l'augmentation de la dose et au potentiel de surdosage, ces résultats suggèrent que les microbes pourraient prolonger l'efficacité des médicaments. En fin de compte, ils pourraient avoir «de grandes applications pour l'avenir du microbiome intestinal et son impact sur la santé et le bien-être», a dit Lotfipour, en particulier en ce qui concerne les TUS. «C'est un domaine très, très excitant.»

Une explication des effets du microbiote intestinal sur notre organisme

Il y a quelque temps je vous avais proposé, «Communication du microbiome intestinal : l'axe intestin-organe», voici, «Une explication des effets du microbiote intestinal sur notre organisme», source communication de l’Institut Pasteur. 

Les interactions entre le microbiote intestinal et son hôte régulent de nombreux processus métaboliques. Des chercheurs ont réussi à préciser ces interactions, ouvrant la voie vers de nouvelles pistes thérapeutiques.

Notre intestin contient des centaines de milliards de bactéries : c’est le microbiote intestinal. Elie Metchnikoff avait proposé qu’un déséquilibre entre les différentes populations bactériennes qui composent ce microbiote pouvait entraîner des conséquences sur notre santé, au point d’influer sur notre espérance de vie. Les liens entre microbiote et santé humaine ont été confirmés ces 15 dernières années grâce au séquençage à haut débit et l’analyse du microbiote humain. Toutefois, les interactions moléculaires entre les bactéries et leur hôte sont encore mal comprises.

La paroi des bactéries contient une molécule nommée peptidoglycane. Chez les animaux tels que l’humain, cette molécule peut être reconnue par deux récepteurs nommés Nod1 et Nod2. «Ces interactions ont un rôle central dans le dialogue avec le système immunitaire de l’hôte, et participent notamment à la maturation de ce dernier. Des mutations dans ces protéines sont d’ailleurs associées à des maladies inflammatoires chroniques comme l’asthme ou la maladie de Crohn» explique Gérard Eberl, directeur de l’unité Microenvironnement et immunité de l’Institut Pasteur. Plus récemment, de telles mutations ont été associées à des pathologies neurologiques telles que la bipolarité, ce qui suggère que les peptidoglycanes exerceraient une influence au-delà du système digestif.

En 2022, les équipes de Gérard Eberl, de Ivo Gomperts Boneca et de Pierre-Marie Lledo, ont montré que des fragments de peptidoglycanes en provenance de l’intestin arrivent jusqu’au cerveau et agissent au niveau de l’hypothalamus. Dans une nouvelle étude publiée le 20 janvier 2023 dans la revue PNAS, les équipes de Ivo Gomperts Boneca et Marc Lecuit précisent ce phénomène : «Lors de son absorption au niveau de l’intestin, le peptidoglycane est enfermé dans une vésicule membranaire. De la sorte, il peut arriver jusqu’à des organes cibles comme le cerveau sans être dégradé entre temps» explique Ivo Gomperts Boneca, directeur de l’unité Biologie et génétique de la paroi bactérienne de l’Institut Pasteur et co-auteur de l’étude.

Cette découverte ouvre de nouvelles pistes de recherche sur les capacités du microbiote intestinal à réguler des fonctions au-delà du système digestif. «Une augmentation de la quantité de peptidoglycane en circulation peut permettre de réduire l’appétit, tandis que sa diminution peut permettre de réduire l’inflammation à l’origine de l’arthrite. Mais ce ne sont que des exemples» affirme Pierre-Marie Ledo, directeur de l’unité Perception et mémoire de l’Institut Pasteur.

Référence

Microbiota-induced active translocation of peptidoglycan across the intestinal barrier dictates its within-host dissemination. PNAS, January 20, 2023.

Communication du microbiome intestinal : l'axe intestin-organe

«Communication du microbiome intestinal : l'axe intestin-organe», source article de Edina Fredell dans ASM News.

Il existe de plus en plus de preuves à l'appui de la relation entre le microbiome intestinal humain et la fonction des organes en dehors de l'intestin. Des chercheurs ont inventé le terme «axe» pour décrire les voies bidirectionnelles ou multidirectionnelles par lesquelles une partie du corps communique biochimiquement avec une autre partie du corps. Des axes spécifiques entre l'intestin et les systèmes d'organes non gastro-intestinaux ont été identifiés. Les axes peuvent parcourir les voies nerveuses, à travers la veine porte ou directement à travers la barrière épithéliale intestinale dans la circulation sanguine.

Les milliers de milliards de microbes qui habitent l'intestin sont connus sous le nom de microbiome intestinal humain. Le microbiome intestinal remplit de nombreuses fonctions, notamment la protection de l'intégrité de la barrière de l'intestin, la production de vitamines telles que la vitamine B12 et la vitamine K et la régulation du système immunitaire. Le microbiome intestinal métabolise les substrats disponibles et libère divers métabolites, tels que des acides gras à chaîne courte (AGCC) et des composés neuroactifs, qui deviennent des signaux biochimiques qui traversent les différents axes et modulent les fonctions dans les tissus distants. Ce système de communication inné démontre l'impact du microbiome intestinal sur la physiologie humaine.

Axe intestin-cerveau

La communication entre l'intestin et le cerveau se déroule le long des voies afférentes du nerf spinal et du nerf vagal efférent et via des signaux neuro-immuns et neuroendocriniens. Les sites récepteurs des neurotransmetteurs sur les microbes intestinaux permettent une communication efficace entre le cerveau et l'intestin.

Des composés neurologiquement actifs produits par le microbiome intestinal affectent la fonction cérébrale en régulant la production, le métabolisme et la transmission des neurotransmetteurs. Les microbes dans l'intestin métabolisent l'acide aminé tryptophane en sérotonine et d'autres métabolites, régulant les niveaux de sérotonine dans le cerveau. La libération de cortisol pendant les réactions de peur et de stress ralentit les complexes moteurs migrateurs, qui contrôlent le péristaltisme gastro-intestinal et la production de chyme dans l'estomac et l'intestin grêle. La composition microbienne perturbée dans l'intestin est un résultat observé. De plus, des études démontrent que les patients anxieux ont des niveaux élevés de cytokines pro-inflammatoires et une diminution du microbiome anti-inflammatoire producteur d’AGCC.

Les autres sujets abordés dans cet article sont :

- Axe Intestin-Peau
- Axe Intestin-Pancréas-Foie
- La dysbiose est liée aux maladies du corps et de l'esprit
- L'interaction entre le microbiome intestinal, l'axe intestin-organe et la dysbiose

NB : Photo illustrant l’axe intestin-cerveau. Source: iStock

Ingénierie du microbiome pour potentiellement guérir des maladies

Représentation artistique du concept de bactéries natives repensées qui servent de châssis pour introduire des agents thérapeutiques dans le microbiome intestinal afin de traiter ou de guérir des maladies. Crédit photo : Thom Leach, Amoeba Studios.

«Ingénierie du microbiome pour potentiellement guérir des maladies», source US San Diego News Center.

Le développement de thérapies bactériennes vivantes efficaces peut dépendre davantage de l'utilisation et de la réintroduction de microbes natifs qui peuvent persister que de la façon dont les microbes sont modifiés.

Résidant dans l'intestin humain se trouvent des milliards de milliards de bactéries et d'autres micro-organismes qui peuvent avoir un impact sur une variété de maladies humaines chroniques, notamment l'obésité, le diabète de type 2, l'athérosclérose, le cancer, la stéatose hépatique non alcoolique et la maladie inflammatoire de l'intestin.

De nombreuses maladies sont associées à un déséquilibre ou à un dysfonctionnement du microbiome intestinal. Même dans les maladies qui n'impliquent pas le microbiome, la microflore intestinale fournit un point d'accès important qui permet de modifier de nombreux systèmes physiologiques.

Modifier pour remédier, peut-être même guérir ces conditions, a suscité un intérêt substantiel, conduisant au développement de thérapies avec des bactéries vivantes (LBTs pour live bacterial therapeutics). Une idée derrière les LBTs est de concevoir des hôtes bactériens, ou des châssis, pour produire des thérapeutiques capables de réparer ou de restaurer une fonction et une diversité microbiennes saines.

Les efforts existants se sont principalement concentrés sur l'utilisation de souches bactériennes probiotiques des familles de Bacteroides ou Lactobacillus ou de Escherichia coli qui sont utilisées depuis des décennies en laboratoire. Cependant, ces efforts ont largement échoué car les bactéries artificielles introduites dans l'intestin ne survivent généralement pas à ce qui est fondamentalement un environnement hostile.

L'incapacité à se greffer ou même à survivre dans l'intestin nécessite une réadministration fréquente de ces souches bactériennes et produit souvent des effets incohérents ou aucun effet du tout. Le phénomène est peut-être plus apparent chez les personnes qui prennent des probiotiques, où ces bactéries bénéfiques sont incapables de rivaliser avec les micro-organismes natifs de l'individu et disparaissent en grande partie rapidement.

Petit apparté, ce qui est ici décrit est l’effet des probiotiques notamment dans les yaourts qui ne s’implantent, d’où le concept marketing d’en consommer tous les jours, des fois que … -aa.

«Le manque de greffe limite considérablement l'utilisation des LBTs pour les maladies chroniques à des fins curatives ou pour étudier des fonctions spécifiques du microbiome intestinal», a dit Amir Zarrinpar, professeur de médecine à l'UC San Diego School of Medicine et gastro-entérologue au UC San Diego Health. «Les essais humains publiés utilisant des LBTs artificiels ont démontré leur innocuité, mais doivent encore démontrer l'inversion de la maladie. Nous pensons que cela peut être dû à des problèmes de colonisation.»

Dans une étude de preuve du concept, publiée dans le numéro en ligne du 4 août 2022 de Cell (article disponible en intégralité), Zarrinpar et ses collègues de la faculté de médecine de l'Université de Californie à San Diego rapportent avoir surmonté cet obstacle en utilisant des bactéries natives chez la souris comme châssis pour la livraison de transgènes capable d'induire des changements thérapeutiques persistants et potentiellement même curatifs dans l'intestin et d'inverser les maladies pathologiques.

En utilisant cette méthode, le groupe a découvert qu'il pouvait fournir une thérapie à long terme dans un modèle murin de diabète de type 2.

«En théorie, les bactéries natives sont déjà adaptées au maximum à l'environnement luminal», a dit Zarrinpar. «Surpassant ainsi presque tous les obstacles à la greffe et en faisant un châssis idéal pour l'administration thérapeutique.»

Dans l'étude, l'équipe de recherche a montré qu'elle pouvait prendre une souche de E. coli native de l'hôte et la concevoir pour exprimer des transgènes qui affectent sa physiologie, comme la glycémie. Les bactéries natives modifiées ont ensuite été réintroduites dans l'intestin de la souris.

Après un traitement unique, Zarrinpar a dit que les bactéries natives modifiées se sont greffées dans l'intestin pendant toute la durée de vie des souris traitées, ont conservé leur fonctionnalité et ont induit une meilleure réponse glycémique pendant des mois. Les chercheurs ont également démontré qu'une ingénierie bactérienne similaire peut être effectuée chez E. coli natif humain.

«Ce travail est une étape passionnante pour démontrer que les thérapies bactériennes vivantes peuvent être utilisées pour traiter ou peut-être même guérir des maladies chroniques», a déclaré le premier auteur de l'étude, Baylee Russell, désormais étudiante diplômée à l'Université de Harvard.

«En principe, les thérapies bactériennes vivantes peuvent être une option relativement non invasive, à faible risque et rentable pour le traitement d'un certain nombre de maladies. Cela mérite une exploration supplémentaire. Il reste encore beaucoup de travail à faire, mais il sera passionnant de voir cette technologie se développer dans les années à venir.»

Zarrinpar a dit que la réticence de certains groupes à utiliser des bactéries indigènes non domestiquées plutôt que des souches de laboratoire bien connues est motivée par l'hypothèse qu'elles sont difficiles à cultiver et à modifier, bien que les auteurs de l'étude notent que des études récentes ont démontré qu'elles peuvent être modifiées de manière plus cohérente en utilisant de nouvelles méthodes.

«Aucune des étapes individuelles que nous avons utilisées ou décrites n'est particulièrement difficile, mais en combinaison, elles sont nouvelles. Ensemble, elles démontrent clairement que nous pouvons accomplir ce qui reste à accomplir avec d'autres approches de biologie synthétique», a dit Zarrinpar. C'est-à-dire une manipulation fonctionnelle de l'environnement intestinal luminal pour créer des effets physiologiques persistants.»

Aux lecteurs du blog

La revue PROCESS Alimentaire censure pour une triste question d’argent les 10 052 articles initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue, alors que la revue a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue PROCESS Alimentaire a fermé le blog et refuse tout assouplissement. Derrière cette revue, il faut que vous le sachiez, il y a une direction aux éditions du Boisbaudry, pleine de mépris, et un rédacteur en chef complice !

Des bactéries intestinales pourraient être un indicateur du risque de cancer du côlon

«L'idée est que la plupart des personnes examinent le cancer colorectal avancé et pensent au microbiome», a dit William DePaolo. Getty Images.

«Des bactéries intestinales pourraient être un indicateur du risque de cancer du côlon», source University of Whasington Medicine.

L’étude a également trouvé des signatures microbiennes distinctes distinguant les patients atteints de polypes de ceux sans polypes.

Une étude publiée dans la revue Cell Host & Microbe a rapporté que la présence accrue de certaines bactéries dans un biome intestinal indique une plus grande probabilité que les polypes du côlon deviennent cancéreux.

Dans sa recherche, William DePaolo, professeur à la faculté de médecine de l'Université de Washington, a suivi 40 patients qui avaient subi des coloscopies de routine et avaient subi des biopsies près de polypes pour identifier les bactéries présentes à des niveaux relativement plus élevés par rapport à celles des patients sans polype. Tous les patients étaient âgés de 50 à 75 ans et 60% étaient des femmes.

«L'incidence croissante du cancer colorectal est un problème de santé majeur, mais on sait peu de choses sur la composition et le rôle du microbiote associé aux polypes précancéreux», indique l'étude.

L'équipe de recherche de DePaolo a découvert qu'une bactérie courante, Bacteroides fragilis non entérotoxinogène, était élevée dans les biopsies des muqueuses de patients atteints de polypes.

La recherche a également trouvé des signatures microbiennes distinctes distinguant les patients atteints de polypes de ceux sans polypes, et a établi une corrélation entre la quantité de B. fragilis dans les échantillons et l'inflammation des petits polypes.

Après un examen plus approfondi, DePaolo a découvert que B. fragilis des patients atteints de polypes différait dans sa capacité à induire une inflammation par rapport au B. fragilis des individus sans polypes.

«L'idée est que la plupart des personnes examinent le cancer colorectal avancé et pensent au microbiome, mais il est difficile de déterminer si le microbiome a changé et quand il a changé», a dit DePaolo. «Nous avons donc examiné plus tôt la maladie et demandé quand le microbiome pourrait pousser un polype vers le cancer.»

De plus, lorsque les personnes pensent au microbiome et à son rôle dans la maladie, ils pensent souvent à des changements de composition où une bactérie potentiellement dangereuse prend le relais, a-t-il ajouté.

«Ce que nos données suggèrent, c'est que, pour survivre dans un environnement où se produisent des changements métaboliques et inflammatoires, un intestin normalement sain et les bactéries apparentées peuvent s'adapter de manière à contribuer à l'inflammation plutôt qu'à la supprimer», a-t-il ajouté.

Seuls 5% des polypes du côlon se révèlent être cancéreux, a-t-il déclaré. Il a déclaré que les polypes semblaient se développer à plusieurs reprises dans les mêmes zones du côlon - et il a émis l'hypothèse qu'en fait, de nouveaux dépistages du cancer du côlon pourraient rechercher des bactéries clés habitant l'intestin - et les quantités de cette souche particulière de B. fragilis - avant que des polypes pré-cancéreux ne se développent .

Le cancer colorectal est la troisième cause de cancer aux États-Unis et son incidence augmente chez les jeunes adultes. Si un dépistage était disponible pour tester les microbes, avant même qu'un polype n'apparaisse, cela pourrait être un facteur clé pour faire baisser ces taux, a suggéré DePaulo.

La prochaine étape, a-t-il déclaré, consiste à étendre l'étude à 200 patients afin de déterminer si un échantillon fécal pourrait être utilisé comme substitut pour la biopsie de la muqueuse.

Avis aux lecteurs

Pour mémoire, il y a eu 209 produits alimentaires rappelés depuis le début du mois de septembre 2021.

Voici une liste des rappels du 29 septembre 2021: 8 rappels

- oxyde d’éthylène: 4

- Listeria monocytogenes: 2, terrine de poulet printanier traiteur, jambon supérieur Reflet de France.

- corps étrangers: 2, carrés gourmands chocolat lait et noir noisettes entières, source deux affichettes de rappel par Carrefour, 1 et 2. Oubli du jour de RappelConso qui sera réparé sûrement le 21 septembre ...

Qu'est-ce qui fait un microbiome sain ?

«Qu'est-ce qui fait un microbiome sain ?», source Christy Cluttler dans ASM News.

Le microbiome humain a suscité l'intérêt du public au cours des dernières décennies. Naturellement, les scientifiques veulent comprendre le microbiome dans leur propre contexte d'intérêt, ce qui conduit à une ménagerie de sous-domaines du microbiome axés sur tout, des maladies inflammatoires de l'intestin à l'autisme. Chacun a des données uniques sur les états sains par rapport aux états malades.

Et pourtant, on sait peu de choses sur ce qu'est exactement un microbiome ‘sain’ et s'il peut être généralisé au-delà de grands traits tels que la diversité bactérienne ou la capacité de fermentation des fibres. De plus, la recherche sur le microbiome connaît jusqu'à présent peu de normalisation pour la collecte, le traitement et l'analyse des échantillons, ce qui rend difficile la comparaison des ensembles de données, même dans le même domaine. Sans oublier que de nombreuses études ont été menées au sein de populations industrialisées, surreprésentant souvent les personnes d'origine européenne, ce qui rend impossible de dire avec certitude que les données capturent un véritable spectre de la santé. Ces idées sont élégamment explorées dans quatre présentations scientifiques au World Microbe Forum 2021.

Industrialisation mondiale et microbiome humain

Le Global Microbiome Conservancy, fondé par Mathilde Poyet et Mathieu Groussin du Massachusetts Institute of Technology, vise à biobanquer (biobank) un échantillon mondial vraiment représentatif de microbiomes humains. Ce faisant, ils espèrent non seulement préserver la biodiversité qui diminue rapidement dans le monde industrialisé, mais aussi protéger les microbiomes des groupes autochtones dont les modes de vie sont menacés, et élargir la recherche sur le microbiome pour réduire les inégalités en matière de santé pour les groupes sous-représentés.

Poyet a présenté des données sur la dégradation microbienne du cholestérol dans l'intestin. Normalement, le cholestérol est recyclé sous diverses formes à travers le foie, les intestins, la circulation sanguine et le dos. Cependant, le cholestérol peut être dégradé de manière microbienne en une autre forme appelée coprostanol, qui n'est plus réabsorbée et est excrété avec les selles. En théorie, la dégradation microbienne de cette manière pourrait protéger contre les taux élevés de cholestérol dans le sang et le risque cardiovasculaire associé.

Poyet et son équipe ont découvert que la quantité de coprostanol sécrétée dans les selles était inversement proportionnelle au niveau d'industrialisation du sujet. Des chasseurs-cueilleurs aux éleveurs en passant par les populations pleinement industrialisées, la tendance était constante. L'équipe a ensuite identifié un microbe candidat, étroitement lié à l'isolat non humain Eubacterium coprostanoligenes, qui exprime la cholestérol déshydrogénase ismA et a confirmé qu'il pouvait à lui seul convertir le cholestérol en coprostanol in vitro. À partir de son vaste échantillonnage de population, Poyet a déterminé que cette espèce bactérienne se trouvait le plus souvent parmi les populations vivant de manière plus ancestrale et moins abondante dans les populations industrialisées. La raison pour laquelle le mode de vie industriel ne permet pas la survie de cet organisme important reste inconnue. Les découvertes de Poyet soulignent l'importance de recueillir des données mondiales représentatives, une mission reprise par le Global Microbiome Conservancy. Une étude plus conventionnelle qui recrutait uniquement des personnes issues de cultures industrialisées ou de populations uniformes aurait peut-être complètement manqué cette histoire importante.

Fibres alimentaires et niche de dégradation du mucus dans l'intestin

La couche de mucus de l'intestin est un échafaudage glycoprotéique important constitué de glycanes de mucine imbriqués, s'étendant le long de la surface de l'intestin. Cette couche de mucus existe en équilibre, avec une croissance et une desquamation constantes. Il offre une niche pour les microbes intestinaux tout en les maintenant à une distance de sécurité de l'épithélium intestinal sous-jacent. Cependant, en période de stress, notamment en cas de manque aigu de fibres dans l'alimentation, les microbes peuvent se tourner vers la couche de mucus pour se nourrir et ronger cette barrière protectrice. Un manque aigu de fibres peut également entraîner une perte de cellules caliciformes sécrétant du mucus, responsables de la création de la couche de mucus, et une diminution spectaculaire de la diversité bactérienne dans le côlon, car il ne reste pas assez de nutriments pour nourrir les bactéries présentes.

David Berry de l'Université de Vienne a exploré la dégradation de la mucine à l'aide d'analyse pulse-chase avec des isotopes stables chez la souris pour comprendre quels microbes sont capables de consommer la couche de mucus. Berry et son groupe ont mesuré la thréonine marquée telle qu'elle était absorbée par les cellules caliciformes de l'intestin, sécrétée sous forme de mucines et consommée par les microbes. Combinant l'hybridation in situ par fluorescence (FISH) et imagerie isotopique, ils ont identifié deux espèces primaires, Akkermansia muciniphila et Bacteroides acidifaciens, responsables de la dégradation de la majeure partie du mucus, ainsi qu'une petite collection d'autres microbes capables de le faire.

En utilisant une gamme de techniques, y compris l'utilisation de deutérium (eau lourde) pour mesurer l'activité métabolique des microbes, lui et son groupe ont identifié de nombreuses autres bactéries capables de dégrader les sucres présents dans les mucines en glycanes. Ils ont déterminé que les dégradeurs de mucine proviennent de tout l'arbre phylogénétique, mais semblent être particulièrement enrichis parmi le phylum Bacteroidetes, en particulier, la famille des Muribacilaceae. En l'absence de leurs sources d'énergie préférées (telles que celles dérivées des fibres), ces espèces attaquent les protéines au sein de la couche de mucus. En identifiant les capacités de dégradation du sucre de différentes familles microbiennes, le groupe de Berry a également identifié des microbes qui pourraient concurrencer directement Clostridioides difficile (C. diff) en remplissant sa niche préférée pour le métabolisme de l'acide sialique.

Les travaux de Berry mettent en lumière l'utilité d'identifier les niches métaboliques des organismes commensaux et le potentiel de développer des bactériothérapies utiles pour lutter contre les agents pathogènes opportunistes ou induits par les antibiotiques. Il met également en évidence comment des facteurs liés au mode de vie, tels que l'alimentation, peuvent entraîner des changements pathogènes dans le microbiote en affectant leur fonction métabolique en l'absence d'une source de nutriments privilégiée. Notamment, un manque aigu de fibres est plus répandu parmi les populations industrialisées, qui sont plus susceptibles de consommer des aliments transformés à faible teneur en fibres.

Signatures communes de la santé et de la maladie dans le microbiome intestinal

Dans la recherche sur le microbiome humain, la «dysbiose» fait référence à des communautés microbiennes déséquilibrées, mais qui sont devenues un terme fourre-tout pour le microbiome en mauvaise santé. Que signifie réellement la dysbiose dans différents contextes ? Saad Khan de l'Albert Einstein College of Medicine a noté que les études sur le microbiome sont entachées d'incohérences. De plus, les méta-analyses peuvent aider à identifier les microbes associés à un processus pathologique particulier, mais le même microbe peut être associé à plusieurs affections, ce qui rend les prédictions cliniques imprécises. Sans biomarqueurs de maladie cohérents et spécifiques, la collecte de données cliniquement utiles sur le microbiome est difficile.

Pour mieux comprendre ce que signifie un microbiome ‘sain’, Khan a commencé par demander: Qu'est-ce sain ? Plutôt que de simplement rechercher des marqueurs de maladie pour une condition particulière, il a formé un réseau de neurones convolutifs graphiques (un type d'intelligence artificielle) pour rechercher des marqueurs pour 17 conditions différentes, y compris celle de témoins sains à travers les études. Tout en développant des marqueurs spécifiques à la maladie pour de multiples affections, Khan a reconnu qu'il disposait du plus grand nombre de données pour le groupe ‘sain’, fournissant des associations puissantes pour ce à quoi ressemble un microbiome en l'absence présumée de maladie. Khan et ses collègues ont découvert un ensemble de taxons microbiens de base qui s'associent systématiquement à la santé dans 21 ensembles de données qu'ils ont évalués.

Là où tant d'études demandent «Qu'est-ce qu’une maladie ?», retourner la question a fourni un riche ensemble de données avec des marqueurs cliniques utiles pour le microbiome. Plusieurs tendances ont émergé qui ont parlé de ce que ‘dysbiose’ pourrait signifier dans un sens plus universel. Par exemple, une abondance plus élevée de microbes oraux dans l'intestin était un indicateur cohérent et non spécifique de la maladie. À l'inverse, Khan a découvert que plus un organisme était abondant dans l'intestin, plus il était susceptible d'être un marqueur cohérent de la santé. À l'avenir, il espère identifier les principaux gènes et voies microbiennes associés à la santé, ainsi que comprendre les fondements de ce qui entraîne la dysbiose.

Co-diversification des microbes intestinaux et de leurs hôtes humains

Pour qu'un microbiome soit en bonne santé, la localité de son hôte est-elle importante ? Certains ont déjà publié des preuves que des organismes microbiens spécifiques tels que Helicobacter pylori reflètent les schémas de migration humaine, mais la communauté microbienne globale est-elle ‘la plus saine’ dans le contexte géographique de son hôte ? Ce sont les questions de Ruth Ley et de son postdoc Taichi Suzuki.

En recherchant des modèles de cophylogénie entre les humains et des souches microbiennes spécifiques, Ley et son équipe ont cherché à savoir s'il existe des preuves suffisantes pour suggérer que le microbiome humain a évolué aux côtés de ses hôtes humains et de leur environnement. Ley a généré des métagénomes intestinaux de mères et de leurs enfants dans 3 régions du monde : Europe (Allemagne et Royaume-Uni), Gabon et Vietnam. En faisant correspondre la phylogénie génétique de l'hôte aux phylogénies de différentes souches de bactéries, Ley a identifié certaines espèces qui montraient des signes clairs de co-diversification et d'autres qui semblaient plus variées. Les 7 principaux taxons ont démontré des preuves solides de cophylogénie avec leurs hôtes humains. En appliquant ces résultats à des ensembles de données métagénomiques publics, Ley a récapitulé un phénotype de co-diversification. Les données fournissent une histoire fascinante du patrimoine microbien humain et soulèvent des questions sur la transmissibilité verticale, ainsi que sur l'importance du microbiome dans l'adaptation à l'environnement local.

Au total, la session «Qu'est-ce qui rend un microbiome ‘sain’» ?» au World Microbe Forum a fourni un contexte riche pour remettre en question certaines des hypothèses dans le domaine du microbiome sur la façon de cadrer la santé et la maladie. Les chercheurs ont souligné le besoin profond d'un échantillonnage plus diversifié du microbiome, en pensant au contexte local et en critique les définitions floues ou nébuleuses dans le domaine. De plus, les études ont fourni des outils uniques et créatifs pour étudier les microbes, dont certains sont prometteurs en tant que thérapies microbiennes potentielles du futur.