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Le microbiote intestinal ─ un organe clef pour la santé humaine

Le tractus gastro-intestinal humain abrite des trillions de micro-organismes (≈ 1011 par g de fèces) qui jouent un rôle important dans la physiologie, le métabolisme et la nutrition de l'hôte. Ce microbiote « organe » est le bioréacteur central du tractus gastro-intestinal, peuplé par un mélange complexe d'organismes microbiens, et représente plus de 100 fois le génome humain. Le microbiote intestinal co-évolue avec son hôte humain dès la naissance jusqu'à l'âge adulte. Au début de la vie, plusieurs facteurs externes, tels que le mode de naissance, l'alimentation, l'exposition aux antibiotiques ou d'autres stimuli environnementaux peuvent affecter la composition microbiote. L'altération de la composition des communautés microbiennes intestinales, ou dysbiose, a été associée à certain nombre de troubles intestinaux et extra-intestinaux. Les troubles intestinaux incluent les maladies inflammatoires de l'intestin, le syndrome du côlon irritable et la maladie cœliaque, alors que les troubles extra-intestinales comprennent l'asthme, le syndrome métabolique, l'obésité et le diabète (type 1 et 2).

Le microbiote ─ un partenaire pour la défense du tractus gastro-intestinal

Le microbiote agit comme une barrière contre l'invasion et la prolifération des agents pathogènes exogènes en exerçant des fonctions métaboliques et stimulant la maturation du système immunitaire. Les bactéries commensales du microbiote peuvent inhiber la croissance des agents pathogènes en produisant et libérant des acides organiques, des acides gras volatils, des composés antibiotiques, des bactériocines, et des facteurs stimulants de la réponse immunitaire de l'hôte.

Kamada et al., 2013

Le microbiote inestinal agit comme une barrière contre l'invasion des agents pathogènes exogènes et pathobiontes (Kamada et al., 2013)

Stratégies visant à moduler le microbiote intestinal

Plusieurs approches pour moduler le microbiote ont été étudiées, y compris la supplémentation en prébiotiques, l'utilisation de probiotiques, la transplantation fécale ou l'utilisation des antimicrobiens.

Les probiotiques

Les probiotiques sont des micro-organismes vivants, qui, lorsqu’ingérés en quantité suffisante, produisent des effets bénéfiques sur la santé de celui qui le consomme, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). De nombreux mécanismes d'action ont été proposés pour expliquer les effets bénéfiques des probiotiques sur le microbiota intestinal:

  • Interférence avec les agents pathogènes pour la fixation aux sites d'adhésion
  • Compétition avec les agents pathogènes pour les nutriments
  • Dégradation ou autres altérations des récepteurs de toxines
  • Production de substances inhibitrices
  • Stimulation de l'immunité / immunomodulation.
O'Toole and Cooney, 2008

Schéma des mécanismes potentiels ou connus par lesquels les bactéries probiotiques pourraient avoir un impact sur la stabilité du microbiota intestinal (O'Toole and Cooney, 2008)

Les bactériocines

Des rapports récents ont révélé que certains lactobacilles intestinaux et bifidobactéries produisent des bactériocines qui sont actives contre les micro-organismes entéropathgogènes. Les bactériocines sont des molécules protéiques bactéricides qui ont un spectre d'action relativement restreint et sont actives sur les bactéries phylogénétiquement proches de la souche productrice. Ces protéines forment une famille très hétérogène en termes de taille, cible, mode d'action et mécanisme d'immunité. Le laboratoire héberge BACTIBASE, une base de données dédiée aux bactériocines produites par les bactéries Gram-positives et Gram-négatives (http://bactibase.hammamilab.org).

L'efficacité des bactériocines ainsi que leurs souches productrices à inhiber plusieurs bactéries pathogènes a été montré dans différentes matrices alimentaires, tel que le fromage, la viande et les légumes. Cependant, l'implication des bactériocines comme mécanisme d'action probiotique nécessite plus d'investigations.

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