Microbiote humain et santéCours

Le microbiote humain est l'ensemble des micro-organismes (bactéries, virus et champignons) qui vit sur et dans le corps humain. Le microbiote se met en place dès la naissance et évolue en fonction de différents facteurs comme l'alimentation ou les traitements antibiotiques. Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans l'immunité et dans la digestion. En effet, certaines bactéries ont des propriétés anti-inflammatoires. Les travaux sur le microbiote établissent des corrélations entre des compositions du microbiote et des pathologies. La modulation du microbiote ouvre des pistes de traitement dans certains cas de maladies.

I

La diversité et la mise en place du microbiote

L'ensemble des micro-organismes vivant en symbiose sur et dans le corps humain correspond au microbiote. Il se met en place dès la naissance et évolue au cours de la vie.

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La diversité du microbiote

Le microbiote humain représente l'ensemble des micro-organismes (bactéries, virus, champignons, etc.) qui vit en symbiose sur et dans le corps humain. Il existe un microbiote cutané, un microbiote intestinal, etc. L'organisme héberge plus de micro-organismes que de cellules humaines. Chaque humain possède un microbiote unique, c'est l'unicité du microbiote.

Microbiote

Le microbiote désigne l'ensemble des micro-organismes qui vivent dans et sur corps humain.

Les zones du corps humain au contact du milieu extérieur sont la peau et les muqueuses. Ces zones sont au contact d'une grande diversité de micro-organismes qui constituent le microbiote. Ces micro-organismes vivent en symbiose avec le corps qui constitue leur hôte.

Symbiose

Une symbiose est une association durable entre deux espèces, dans laquelle chacune d'elles trouve un bénéfice.

Hôte

L'hôte désigne l'organisme qui abrite les micro-organismes et permet leur maturation ou leur multiplication.

Microbiote cutané

Le microbiote cutané est l'ensemble des micro-organismes présents sur la peau d'un individu.

Microbiote intestinal

Le microbiote intestinal est l'ensemble des micro-organismes présents dans l'intestin d'un individu.

Le microbiote intestinal représente l'ensemble des micro-organismes au contact de la muqueuse intestinale. On estime entre 1012 et 1014 le nombre de micro-organismes présents dans l'intestin, ce qui représente une masse de 1 à 2 kg. On estime à 1013 le nombre de cellules humains dans le corps d'un adulte.

Les micro-organismes du microbiote appartiennent à différents groupes d'êtres vivants : les bactéries, les champignons unicellulaires et les virus.

Bactérie

Une bactérie est un être vivant unicellulaire (composé d'une seule cellule) microscopique. Sa taille est de l'ordre du micromètre (soit un millième de millimètre). La majorité des bactéries ont la forme de bâtonnets ou de petites sphères.

Les bactéries sont très majoritaires dans le microbiote intestinal : elles représentent plus de 90 % des micro-organismes. Les bactéries du microbiote sont regroupées en cinq grand groupes :

  • les actinobactéries ;
  • les firmicutes ;
  • les bactéroïdètes ; 
  • les fusobactéries ; 
  • les protéobactéries.
diversité microbiote bactéries

© Wikipédia

Champignons unicellulaires

Les champignons unicellulaires ou les levures sont des organismes unicellulaires, avec des organites et une paroi particulière.

Les champignons unicellulaires font partie du microbiote.

Le champignon Candida albicans se trouve dans le microbiote intestinal.

Virus

Un virus est un micro-organisme qui n'est pas une cellule et qui ne peut se reproduire qu'en parasitant une cellule dite cellule hôte.

Les virus sont capables d'infecter les bactéries du microbiote.

diversité microbiote virus

© Wikimedia Commons

Tous les humains possèdent dans leur microbiote les mêmes groupes bactériens. Cependant, chaque individu possède des proportions qui lui sont propres, c'est l'unicité du microbiote.

microbiote intestinal unique être humain
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La mise en place et l'évolution du microbiote au cours de la vie

Le microbiote se met en place dès la naissance, par contact avec le microbiote maternel. Il évolue au cours de la vie sous l'influence de plusieurs facteurs, comme les habitudes alimentaires ou les traitements antibiotiques. 

Pendant la grossesse, le fœtus ne possède pas de microbiote, le liquide amniotique dans lequel il se développe étant stérile. Lors de l'accouchement, le bébé est en contact avec le microbiote vaginal, intestinal et cutané de sa mère. Les micro-organismes qu'il rencontre alors vont constituer son propre microbiote.

Les enfants nés par césarienne ne sont pas en contact avec le microbiote vaginal de leur mère. Ils ont donc un microbiote différent des enfants nés par voie naturelle, qui ont été au contact du microbiote vaginal.

Au cours de la vie, plusieurs facteurs peuvent faire évoluer le microbiote d'un individu, comme l'alimentation.

Le passage d'une alimentation exclusivement animale à une alimentation exclusivement végétale s'accompagne, en quelques jours, de modifications du microbiote intestinal.

Les antibiotiques peuvent également modifier le microbiote. Les traitements antibiotiques permettent de lutter contre les infections bactériennes. Toutefois, ils détruisent de nombreuses espèces bactériennes du microbiote, pas seulement les bactéries pathogènes. Ils modifient ainsi le microbiote.

L'utilisation d'antibiotiques modifie le microbiote intestinal, des troubles digestifs comme la diarrhée en sont la preuve. 

II

Les rôles du microbiote intestinal dans la digestion et l'immunité

Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans la digestion de certains aliments et dans l'immunité.

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Le rôle du microbiote intestinal dans la digestion

Le microbiote intestinal joue un rôle dans la digestion en transformant certains aliments que le corps humain ne peut pas digérer. Le microbiote intestinal permet également l'apport de certains lipides et vitamines à l'organisme.

Enzyme

Une enzyme est une macromolécule qui accélère fortement la vitesse d'une transformation biochimique.

Les micro-organismes du microbiote intestinal produisent des enzymes qui permettent de digérer certaines molécules contenues dans les aliments.

Les enzymes digestives permettent de transformer les grosses molécules alimentaires en petites molécules, qui passent ensuite dans le sang. Les végétaux que l'on consomme contiennent une diversité de glucides complexes. Les enzymes digestives ne peuvent digérer que certains d'entre eux, comme le saccharose, le lactose et l'amidon. 

La cellulose est un glucide complexe abondant dans la paroi des cellules végétales que les enzymes digestives ne peuvent pas digérer. La digestion de la cellulose est assurée par des enzymes produites par des micro-organismes du microbiote intestinal. Ainsi, le corps humain tire profit des micro-organismes qui constituent le microbiote intestinal. En retour, les micro-organismes bénéficient d'une source de nourriture et d'un habitat. 

La digestion de certaines molécules alimentaires par le microbiote intestinal conduit à la production :

  • de certains lipides (des acides gras à courte chaîne) ;
  • des vitamines.

La vitamine K, nécessaire à la coagulation du sang, et la vitamine B9, qui joue un rôle dans la formation des globules rouges du sang, sont produites par le microbiote intestinal.

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Le rôle du microbiote intestinal dans l'immunité

Le microbiote intestinal joue également un rôle dans l'immunité. En effet, les micro-organismes du microbiote intestinal entrent en compétition avec certains micro-organismes pathogènes. De plus, certaines bactéries produisent des substances anti-inflammatoires.

Le microbiote intestinal empêche les agents pathogènes de coloniser l'appareil digestif. En effet, les bactéries du microbiote intestinal entrent en compétition avec les agents pathogènes.

Les bactéries du microbiote entrent en compétition avec les agents pathogènes pour l'accès aux nutriments.

Certaines bactéries du microbiote intestinal produisent également des substances toxiques pour les agents pathogènes.

Certains micro-organismes du microbiote produisent des molécules anti-inflammatoires qui réduisent les symptômes d'une l'inflammation. Elles permettent ainsi de réduire la douleur. Elles permettent aussi d'activer certaines cellules immunitaires.

III

Les déséquilibres du microbiote

Certains déséquilibres du microbiote sont associés à des pathologies ou à des troubles du développement. C'est le cas de certaines maladies inflammatoires de l'intestin et de l'autisme. Des pistes de traitement encore à l'étude consistent à moduler le microbiote.

Plusieurs études établissent des corrélations entre des déséquilibres du microbiote et certaines maladies.

Corrélation

Une corrélation est un lien statistique entre deux variables qui n'implique pas nécessairement un lien cause/conséquence.

La maladie de Crohn est une maladie inflammatoire qui affecte l'intestin. L'inflammation est associée à une hyperactivation du système immunitaire de l'individu à cause d'un défaut d'interaction entre le microbiote et le système immunitaire. Ce dérèglement s'expliquerait par une prédisposition génétique, par des facteurs environnementaux mais aussi par la composition du microbiote. Certaines espèces de bactéries sont en effet surreprésentées chez les malades, c'est le cas d'une souche d'Escherichia coli nommée AIEC (Adherent invasive Escherichia coli), que l'on trouve chez 40 % des malades.

déséquilibre microbiote pathologies

L'autisme est un trouble du développement qui rend difficile l'établissement d'un lien social avec l'environnement et concerne 1 enfant sur 88. De nombreuses études établissent des relations entre des déséquilibres du microbiote et les troubles autistiques. Des expériences sur des souris présentant des troubles comparables à l'autisme montrent une amélioration dans les interactions sociales après un traitement avec une bactérie Bacteroides fragilis.