Comment les bactéries intestinales nous affectent

Des milliards de bactéries vivent dans l'intestin humain - le microbiome. Il est censé prévenir les maladies, prévenir l'obésité et déterminer l'humeur. Cela peut-il vraiment l'être?

Ils vivent dans des ténèbres éternelles, sont invisibles à l'œil nu, pas vraiment appétissants - et l'un des objets de recherche les plus chauds du moment: les micro-organismes du tube digestif humain. De nombreux scientifiques estiment désormais qu'ils joueront un rôle majeur dans la médecine du futur. Ils veulent les utiliser pour rendre les gens plus sains - en modifiant la composition de la flore intestinale.

Un seul gramme de contenu intestinal abrite plus d'êtres vivants que les humains terrestres - principalement des bactéries, mais aussi des virus et des champignons. Un total d'environ 100 billions de cellules bactériennes se déposent dans l'intestin. Le microbiome est ce que les chercheurs appellent ce monde de microbes aujourd'hui. Lorsque le professeur Dirk Haller de l'Université technique de Munich a commencé à s'occuper des minuscules colocataires au tournant du millénaire, le terme «microbiome» n'existait même pas; tout aussi peu que les scientifiques intéressés par la flore intestinale. «On pensait que c'était simplement un tas de bactéries dont nous avions besoin pour la digestion, mais qui autrement n'a rien à voir avec nos fonctions corporelles», rapporte le chef du département de nutrition et d'immunologie.

Il y a eu un véritable battage médiatique sur le microbiome intestinal depuis le milieu des années 2000. Selon Haller, déclenché par une nouvelle technologie de recherche. Ce procédé, appelé séquençage à haut débit, permet pour la première fois une analyse rapide et précise de l'énorme diversité de la flore intestinale. Plusieurs milliers de types de bactéries présentes dans le tube digestif humain ont déjà été identifiées. Il existe une combinaison de micro-organismes que toutes les personnes ont en commun. Le microbiome diffère en détail d'une personne à l'autre.

La flore intestinale influence le système immunitaire

Les bactéries intestinales sont connues depuis longtemps comme des aides digestives. Ils produisent des enzymes qui décomposent les composants alimentaires qui ne peuvent être utilisés autrement - par exemple les fibres - en composants que le corps peut absorber. C'est désormais clair: les microbes agissent également comme des partenaires d'entraînement du système immunitaire et s'assurent ainsi que les défenses de l'organisme se développent correctement. Leur masse pure empêche les agents pathogènes de se propager dans le tube digestif. Une flore intestinale intacte est également importante pour le fonctionnement de la barrière intestinale. Cela contrôle les substances qui passent du corps dans l'intestin et vice versa.

Influence sur les maladies?

Les tâches sont si diverses que le microbiome est maintenant souvent qualifié d '«organe dans un organe» ou même de «superorgane». En outre, la liste des maladies dans lesquelles la colonisation intestinale serait impliquée d'une manière ou d'une autre ne cesse de s'allonger. Au sommet se trouvent les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin, le surpoids (obésité), le diabète, mais aussi les maladies neurologiques comme la sclérose en plaques. Même dans le développement de troubles tels que la dépression et l'autisme, la flore intestinale devrait au moins jouer un rôle. Certains chercheurs spéculent déjà sur le moment où les maladies peuvent être guéries en interférant avec le microbiome.

Cependant, le battage médiatique entourant les bactéries intestinales en tant que remède possible suscite également des critiques. "La recherche sur le microbiome nécessite une bonne dose de scepticisme", a averti William Hanage de l'Université de Harvard en 2014 dans le célèbre magazine spécialisé Nature. Dirk Haller le voit de la même manière que son collègue professeur des États-Unis. De nombreuses études ont montré que le microbiote des patients atteints de certaines maladies diffère de celui des personnes en bonne santé. "Cependant, on ne peut pas dire si ces changements provoquent réellement la maladie ou sont simplement une conséquence qui n'a rien à voir avec le développement de la maladie", explique Haller. "Mais la causalité est cruciale."

La flore intestinale s'adapte rapidement à l'alimentation

La population microbienne impressionne par son énorme adaptabilité. Sa composition change dans les 24 heures si quelqu'un qui mange principalement des aliments à base de plantes mange soudainement beaucoup de produits d'origine animale. L'effet fonctionne également dans l'autre sens lors du passage de la nourriture riche en viande à la nourriture végétarienne.

En outre, les bactéries produisent une variété de substances qui pénètrent dans la circulation sanguine via la paroi intestinale, y compris des substances neurologiquement actives telles que les «hormones du bonheur», la dopamine et la sérotonine. Cela suggère qu'il existe un lien entre le microbiome et le cerveau qui a un impact sur le comportement, l'humeur et donc aussi sur les maladies mentales telles que la dépression. "J'aurais pu", clarifie Haller. «Nous commençons à peine à comprendre l'interaction complexe entre les humains et leur flore intestinale», déclare l'expert munichois, qui coordonne le programme prioritaire «Microbiote intestinal» de la Fondation allemande pour la recherche. Vous en seriez au tout début, surtout lorsqu'il s'agit de relier les maladies et d'éventuelles interventions thérapeutiques.

Au mieux, il y a des premières indications que le régime alimentaire occidental typique - peu de fibres, beaucoup de graisses animales et de protéines - pourrait réduire la variété des germes intestinaux. Si tel était le cas, les bactéries qui produisent la triméthylamine pourraient se multiplier. La substance est soupçonnée d'augmenter le risque d'artériosclérose et donc de crises cardiaques et d'accidents vasculaires cérébraux.

Le microbiome intestinal a changé dans les maladies inflammatoires de l'intestin

Bien qu'il reste encore beaucoup à faire: la recherche sur le microbiome a déjà fourni des découvertes intéressantes. Chez les patients atteints de la maladie de Crohn et de la colite ulcéreuse, la variété de colocataires microbiens est limitée. Des expériences avec des souris génétiquement modifiées, qui sont particulièrement sensibles à cette maladie inflammatoire chronique de l'intestin (MII), ont montré: Tant que les animaux sont restés exempts de germes, ils ne sont pas tombés malades malgré la sensibilité. Cependant, si les souris recevaient plusieurs souches de bactéries intestinales dans une composition déséquilibrée, elles développaient une MII. Au moins dans le modèle animal, cela indique que le microbiome intestinal a un rôle causal dans le développement de la maladie. Des études sur des souris génétiquement modifiées présentant une sensibilité accrue à une maladie similaire à la sclérose en plaques ont produit des résultats similaires.

Cependant, comme c'est souvent le cas en médecine, on peut se demander si ces résultats d'expérimentation animale peuvent être transférés aux humains. Cela s'applique également aux expériences de Jeffrey Gordon. Le biologiste de la faculté de médecine de l'Université de Washington a donné à des souris dépourvues de leur propre flore intestinale, soit les selles d'un jumeau humain mince, soit celles d'un jumeau en surpoids. Bien que tous les animaux aient été nourris avec le même régime alimentaire, les souris qui ont reçu le microbiome du jumeau en surpoids sont devenues grasses. Leurs conspécifiques avec les bactéries intestinales du jumeau de poids normal, cependant, sont restés minces.

Objectif à long terme: interventions précises dans le microbiome

Avec une telle transplantation fécale, une équipe de chercheurs de l'Université d'Amsterdam a même réussi à influencer positivement le métabolisme de la glycémie des personnes atteintes d'un syndrome métabolique. Ils ont transféré les selles nettoyées et filtrées de donneurs sains et minces dans le tube digestif de neuf hommes atteints de ce précurseur du diabète de type 2. L'administration du microbiote a amélioré la sensibilité limitée du syndrome métabolique à l'insuline, l'hormone hypoglycémiante. "La transplantation fécale pourrait être une clé pour guérir le diabète", espèrent les scientifiques.

Cependant, l'effet n'a duré que quelques semaines. De plus, le transfert de l'ensemble du microbiome recèle également des risques comme le risque d'infections, souligne Haller. Même si le chercheur munichois met en garde contre des attentes excessives, il est optimiste pour l'avenir. «Dans quelques années, nous saurons plus précisément quelles modifications du microbiote intestinal sont associées à certaines maladies», dit-il. "Cela ouvre alors des opportunités pour des interventions thérapeutiques beaucoup plus ciblées qu'avec une transplantation fécale."