Cours 6

Question 1

Qu’est-ce que le microbiome ?

Answer 1

Le microbiome est un terme qui englobe non seulement les gènes du microbiote, mais aussi les métabolites microbiens et l’environnement hôte. Il est important de différencier le microbiome du microbiote, qui représente l’ensemble des micro-organismes présents dans un environnement donné, et du métagénome, qui est l’ensemble des séquences du microbiote (chromosomes + plasmides).

Question 2

Quels sont les chiffres clés qui illustrent l’importance du microbiome ?

Answer 2

Bien que les sources ne fournissent pas de chiffres spécifiques, elles soulignent l’unicité et la stabilité du microbiome pour chaque individu, malgré des métabolites communs.

Question 3

Quelles sont les fonctions clés du microbiome pour la santé humaine ?

Answer 3

Le microbiome joue un rôle crucial dans plusieurs fonctions clés pour la santé humaine, notamment : L’assimilation des nutriments, La modulation du transcriptome humain, La lutte contre les pathogènes, L’axe intestin-cerveau.

Question 4

Comment le microbiome contribue-t-il à l’assimilation des nutriments ?

Answer 4

Le microbiome participe à la fermentation des sucres, produisant des acides gras à chaîne courte (SCFA). Les autres produits de l’hydrolyse (formate, CO2, hydrogène…) sont recyclés par les méthanogènes et les acétogènes.

Question 5

Quels sont les rôles protecteurs des SCFA produits par le microbiome ?

Answer 5

Les SCFA, notamment le butyrate et le propionate, ont des rôles protecteurs importants : Protection contre le cancer du côlon, Protection contre l’obésité et la résistance à l’insuline, Activation de la différenciation cellulaire.

Question 6

Comment le microbiome module-t-il l’expression des gènes de l’hôte ?

Answer 6

La régulation des gènes de l’hôte par le microbiome, découverte en 2001, implique la modulation de l’expression de gènes impliqués dans plusieurs fonctions intestinales.

Question 7

Comment le microbiome contribue-t-il à la lutte contre les pathogènes ?

Answer 7

Le microbiome stimule le système immunitaire, produit des peptides antimicrobiens (cellules de Paneth), active les fonctions de barrière, sécrète des antimicrobiens (peptides et antibiotiques), entre en compétition avec les pathogènes (sidérophores, T6SS, etc.) et modifie des composés non toxiques en toxiques.

Question 8

Qu’est-ce que l’axe intestin-cerveau et comment le microbiome l’influence-t-il ?

Answer 8

L’axe intestin-cerveau est une communication bidirectionnelle entre le système nerveux entérique (SNE) et le cerveau. L’activité des bactéries intestinales influence les neurones du SNE, régulant l’immunité, la digestion, le métabolisme, la satiété, la réaction au stress et l’humeur.

Question 9

Quel est le lien entre le microbiome et l’autisme ?

Answer 9

Chez les personnes autistes, le profil bactérien fécal révèle une plus grande abondance de Clostridium et une diminution du rapport Bacteroidetes / Firmicutes. La sévérité des symptômes est liée à une réduction de la production d’acides gras à chaîne courte (acétate, propionate et butyrate).

Question 10

Quel rôle potentiel joue le microbiome dans la réponse aux antibiotiques chez les personnes autistes ?

Answer 10

Un traitement antibiotique peut diminuer la sévérité des symptômes de l’autisme, mais ceux-ci réapparaissent après l’arrêt du traitement, suggérant un rôle du microbiome. Des études ont montré un lien entre l’utilisation d’antibiotiques à large spectre et la diarrhée chronique suivie d’une perte du langage, du jeu et des compétences sociales.

Question 11

Quels sont les différents microbiomes présents dans le corps humain ?

Answer 11

Le corps humain abrite plusieurs microbiomes distincts, chacun avec un profil bactérien spécifique : Intestin, Peau, Voies respiratoires, Vagin, Cerveau, Tissu mammaire, Placenta, Urine.

Question 12

Comment le microbiote intestinal évolue-t-il au cours de la vie ?

Answer 12

Le microbiote intestinal s’établit après la naissance, dominé par les bifidobactéries, et se stabilise au cours des 2-3 premières années. La diversité et l’abondance augmentent pour atteindre une complexité maximale chez l’adulte, dominée par les phyla Bacteroidetes et Firmicutes. La composition reste relativement stable durant la vie adulte, mais devient moins diversifiée et plus dynamique aux derniers stades de la vie.

Question 13

Qu’est-ce que la notion d’entérotypes et quels sont les principaux entérotypes identifiés ?

Answer 13

La notion d’entérotypes, définie en 2011, est basée sur l’analyse métagénomique individuelle. Les deux principaux entérotypes sont :
Entérotype Bacteroides : se nourrit principalement de glucides et de protéines par fermentation et est enrichi en biosynthèse de biotine, riboflavine, pantothénate et ascorbate.
Entérotype Prevotella : dégrade les glycoprotéines de mucine présentes dans la couche muqueuse de l’intestin et est enrichi en biosynthèse de thiamine et de folate.

Question 14

De quoi dépendent les entérotypes ?

Answer 14

Les entérotypes sont indépendants de la nationalité, du sexe, de l’âge ou de l’indice de masse corporelle, mais corrèlent plutôt avec l’alimentation à long terme.

Question 15

Comment l’alimentation influence-t-elle le microbiote intestinal ?

Answer 15

L’alimentation à long terme détermine l’entérotype. Des changements significatifs et rapides du microbiote peuvent survenir avec des modifications alimentaires à court terme, mais l’ampleur de ces changements est généralement insuffisante pour faire basculer les individus entre les groupes d’entérotypes.

Question 16

Pouvez-vous donner un exemple de l’impact de l’alimentation sur la composition du microbiote intestinal ?

Answer 16

Une étude comparant le microbiome d’enfants européens (régime occidental riche en protéines et graisses animales) à celui d’enfants du Burkina Faso (régime riche en glucides et pauvre en protéines animales) a montré que le microbiome européen était dominé par l’entérotype Bacteroides, tandis que le microbiome africain était dominé par l’entérotype Prevotella.

Question 17

Comment l’alimentation, via le microbiote intestinal, influence-t-elle la santé humaine ?

Answer 17

À l’intérieur d’un même entérotype, des modifications du microbiote en fonction de l’alimentation peuvent influencer la santé. Par exemple, une alimentation riche en acides gras saturés favorise l’inflammation des tissus adipeux et la résistance à l’insuline, tandis qu’une alimentation riche en acides gras insaturés limite l’inflammation et diminue le cholestérol.

Question 18

Quel est l’impact de différents régimes alimentaires sur le microbiote intestinal ?

Answer 18

Régime occidental: Diminution du nombre total de bactéries et des espèces bénéfiques, production de nitrosamines favorisant le cancer. Régime sans gluten: Diminution du nombre de bactéries bénéfiques, augmentation du nombre d’E. coli et d’Enterobacteriaceae (potentiellement pathogènes). Régime méditerranéen: Augmentation des acides gras à chaîne courte, de Prevotella et d’autres Firmicutes, amélioration du profil lipidique, diminution du risque d’obésité, de maladies cardiovasculaires et de l’inflammation. Régimes végétarien et végan: Peu d’études, résultats variables, impact sur la santé encore inconnu.

Question 19

Qu’est-ce que la dysbiose et quelles pathologies lui sont associées ?

Answer 19

La dysbiose est un déséquilibre du microbiote. Un microbiote équilibré est dit ‘en état de biose’ ou eubiose. La dysbiose est souvent observée dans des pathologies comme : Maladies inflammatoires, Obésité, Diabète, Eczéma, Fibrose kystique, Autisme.

Question 20

Pouvez-vous donner un exemple de dysbiose et de son lien avec une pathologie ? ( résistance à l’insuline )

Answer 20

Une étude sur des personnes résistantes à l’insuline a montré une corrélation entre la résistance à l’insuline et la présence de la bactérie Prevotella copri. Le gavage de souris avec P. copri a entraîné une augmentation des taux de BCAA circulants et de glucose, confirmant le lien entre dysbiose et résistance à l’insuline.

Question 21

Quel est l’impact des traitements antibiotiques sur le microbiote intestinal ? La restauration du microbiote prends combien de temps après?

Answer 21

Les antibiotiques diminuent la diversité du microbiote et sélectionnent des bactéries résistantes (préalablement résistantes ou ayant acquis une résistance). Certaines bactéries non résistantes protégées par le mucus ou situées dans les villosités peuvent survivre. La restauration du microbiote initial peut prendre de 6 mois à 2 ans, et parfois le microbiote est modifié de façon permanente.

Question 22

Quels sont les autres effets des traitements antibiotiques sur la santé ?

Answer 22

Outre la modification du microbiote, les antibiotiques peuvent augmenter le risque infectieux, altérer l’immunité, déréguler le métabolisme et favoriser l’accumulation de résistance aux antibiotiques.

Question 23

Quelles sont les caractéristiques et fonctions du microbiote cutané ?

Answer 23

Le microbiote cutané constitue une barrière physique contre l’invasion par des organismes pathogènes et des substances étrangères. Il varie en fonction des micro-environnements cutanés.

Question 24

Comment la dysbiose du microbiote cutané peut-elle entraîner des troubles de la peau ?

Answer 24

De nombreux troubles de la peau, tels que l’eczéma, l’acné, la dermatite séborrhéique et les plaies chroniques, sont associés à un composant microbien, soit par la présence d’un pathogène, soit par une dysbiose. Des bactéries commensales, comme Staphylococcus epidermidis, peuvent devenir pathogènes (pathogènes opportunistes) et provoquer des infections invasives.

Question 25

Pouvez-vous donner un exemple de dysbiose cutanée et de son impact sur une pathologie ?

Answer 25

Chez les patients atteints d’eczéma, la dysbiose cutanée se traduit par une diminution des souches bactériennes ayant une activité antimicrobienne contre S. aureus, conduisant à une augmentation de l’inflammation, des IgE et de la sévérité des lésions cutanées.

Question 26

Quelles sont les caractéristiques du microbiote respiratoire ?

Answer 26

Le microbiote respiratoire est dynamique et influencé par des facteurs liés à l’hôte et à l’environnement. Des dysbioses des voies respiratoires sont observées dans certaines pathologies.

Question 27

Comment la fibrose kystique illustre-t-elle l’impact de la dysbiose respiratoire ?

Answer 27

La fibrose kystique, une maladie génétique, entraîne une modification drastique du microbiome respiratoire, avec une forte dysbiose qui pourrait jouer un rôle dans le développement de la maladie.

Question 28

Quelles sont les particularités du microbiote vaginal ?

Answer 28

Il existe différents types de microbiomes vaginaux. Une étude a identifié 5 types (I à V) chez des femmes nord-américaines, avec des pH médians différents. La distribution de ces types varie en fonction de l’origine ethnique.

Question 29

Quels sont les microbiotes ‘inattendus’ découverts récemment ?

Answer 29

Des microbiotes ont été découverts dans des sites auparavant considérés comme stériles : Microbiote du cerveau: Découvert en 2013, majoritairement composé d’a-protéobactéries. Microbiote du tissu mammaire: Découvert en 2014, dominé par les Protéobacteria, les Firmicutes, les Actinobacteria et les Bacteroides. Microbiote placentaire: Découvert en 2014, composé de bactéries commensales de différents phyla et ressemblant au microbiote buccal. Microbiote urinaire: Présent dans la vessie, majoritairement composé de Firmicutes (Lactobacilles et Bacilles).

Question 30

Quelles sont les conclusions clés concernant le lien entre microbiome et santé/maladie ?

Answer 30

Les microbiotes sont des communautés importantes qui peuvent être perturbées (dysbiose) lors de pathologies. L’équilibre des microbiomes est crucial pour la santé. La recherche sur les microbiomes est essentielle pour comprendre leur rôle dans les pathologies et développer des traitements alternatifs. La relation de causalité entre dysbiose et maladie reste à élucider (‘paradoxe de l’œuf et de la poule’).