Cours 8 Flashcards
microbiome.
totalité des microorganismes associés à un hôte
—> peut être symbiotique, commensal, ou pathogénique.
—> plupart bacteries mais aussi champignons et virus (phages)
Microbiote humain généralités
• ~ 200g – mais il comporte davantage de cellules que le corps humain
• environs 10 000 espèces
• plastique, mais retourne à un « état de base »
• exécute des activités métaboliques essentielles – attention, les mêmes fonctions ne sont pas forcément exécutés par les mêmes espèces
Microbiome est classifié comment?
en phylae (pas en espèces)
dominance de quoi dans le microbiome?
Firmicutes – dont Clostridia, Bacilli, souvent gram-positives et anaerobes
Bacteroidetes – souvent gram-negatives, ne forment pas de spores, anaerobes ou aerobes, très presents dans l’environnement (eau, sol, animaux)
Escherichia coli
Composante mineure du microbiome humain (Pseudomonadota ≈ 0.1%).
Environs 10% des humains n’en ont pas!
La plupart des souches ne sont pas pathogènes. Mais: O157:H7 (produit des toxines)!
—> Facile à isoler, cultiver, et étudier
Plasiticité du microbiome gastro-intestinal
microbiome s’aquiert tout au long de l’enfance, pendant laquelle il n’est pas encore stable.
Facteurs qui influences le microbiome dans le début de vie
• Traitement antibiotique pendant la grossesse
• Mode d’accouchement
• Allaitement
microbiome adulte
relativement stable.
grande diversité entre les microbiomes de différents adultes!
—> modifications sont souvent passagers (le temps qu’un changement de conditions dure, par exemple un régime)
Rôle potential du cecum/appendix dans la stabilité du microbiome
En cas de diarrhée, l’appendice contiendrait un “inoculum” pour la reconstitution d’un microbiome sain.
Fonctions du microbiome gastro-intestinal
• Bénéfiques (colonisation; métabolisme; éducation immune; pré- digestion (ex. cellulose), production de vitamines)
• Nuisibles (pas de colonisation; microbes pathogéniques; modulation immune (IBD))
Le microbiome est quoi?
un ecosystème
Les espèces sont entre elles bénéfiques, ou compétiteurs.
—> (le microbiome se nourrit également de déchets humains, par exemple en nitrogène)
principaux aspects métaboliques du microbiome sont:
1) Production de vitamines
2) Modulation du métabolisme des acides biliaires
3) Digestion de carbohydrates non-digestibles
4) Productions de SCFA “short chain fatty acids”
Vitamine:
métabolite essentiel, qui ne peut pas être synthétisé par l’organisme. Il doit être pris avec la nourriture
Production de vitamines
microbiome produit presque tous les vitamines hydrosolubles (Vitamines B, surtout cobalamine = vitamine B12), ainsi que de la vitamine K
vitamines de la nourriture sont absorbés dans l’ileum
– or, les vitamines produites par le microbiome sont dans le colon (sauf chez les ruminants)
Acides biliaires 1e et 2e
Acides biliaires primaires: foie
CA (cholic acid = Acide cholique);
CDCA (chenodeoxycholate acid = acide chénodésoxycholique)
Acides biliaires secondaires: intestin,
transformation effectuée par le microbiome dans le colon
—> concerne que les 1-5% d’acides biliaires qui atteignent le colon
DCA (Desoxycholic acid = acide désoxycholique)
LCA (Lithochilic acid = acide lithocholique)
UDCA (Ursodeoxycholic acid = acide ursodésoxycholique)
acides biliaires sont des ligands de quoi?
de récepteurs de signalisation,
• TGR5 (transmembranaire) et
• FXR (nucléaire),
qui influent sur l’expression génique
Modulation du métabolisme d’acides biliaires
recirculation enterohépatique
Les effets de signalisation de TGR5 et FXR
intimement liés à la régulation du métabolisme « de base », et au syndrome métabolique
—> plausible que le microbiome intestinal module le métabolisme par la modification d’acides biliaires dans le colon
(agissent comme ligands de récepteurs clés dans la régulation métabolique)
les récepteurs FXR et TGR5 sont exprimés ou?
au système nerveux central.
Des bactéries du microbiome intestinal digèrent quoi?
des carbohydrates non-digestibles NDC - Non-digestible carbohydrate (polymères)
Ex. Cellulose, pectine, chitine
SCFA
Short chain fatty acids
le rumen est un?
Un bioreacteur
—> l’estomac (le rumen) contient un microbiome capable de digérer de la cellulose
chez les ruminants ex, vache, giraffe
—> l’animal se nourrit des SCFA (produit des bactéries du microbiome)
Cette digestion se passe avant l’intestine, ce qui rend l’absorption des produits bactériens efficace (l’animal lui-même n’est PAS capable de digérer de la cellulose!).
Facteurs importants sur le microbiome humain?
l’effet des fibres
—> le contenu en fibres a un effet sur la composition du microbiome.
—> protection contre des bactéries pathogéniques
—> microbes vivant des fibres produisent des acides gras volatiles (à chaine courte – “short chain fatty acids” ou SCFA)
Produits principaux du métabolisme microbien intestinal (fermentation):
SCFA (short chain fatty acids): acetate, propionate, butyrate
—> En principe, un organisme peut se nourrir de ces SCFA
—> 75-80% des besoins énergétiques des ruminant sont dérivés des SCFA produits par leur microbiome!
(Chez l’humain, cela pourraient être 10% quand même)
Les SCFA sont utilisées pour alimenter quoi?
la gluconéogenèse, la synthèse de lipides, et le TCA(cycle krebs)
colonocytes
cellules épithéliales qui tapissent la paroi interne du côlon, une partie du gros intestin. Ces cellules sont essentielles pour le fonctionnement et la santé du côlon.
carburant principal des colonocytes humains
Les SCFA
—> bonne partie des SCFA absorbées par les colonocytes trouve son chemin vers le foie
(95% des SCFA sont absorbées), et plus loin dans la circulation.
Foie utilise les SCFA pour quoi?
utilisées pour la synthèse du cholesterol, ou des acides gras
—> aussi pour alimenter la gluconéogenèse (proprionate – proporionyl-CoA – succinyl-CoA – oxaloacetate – gluconéogenèse)
axe intestin-cerveau
Microbiome ( SCFA) a un effet sur le cerveau & santé mentale
récepteurs pour des SCFA
appartiennent à la famille des RCPG (Récepteur couplé aux protéines G)
—> exprimés en grande quantité sur des cellules du cerveau (neurones, microglie…)
—> Il y a également des transporteurs des SCFA
Le liquide cérébrospinal contient?
Des SCFA
—> effets direct via les récepteurs
—> effets indirects, via le colonocytes/système nerveux autonome, le système immun, ou le foie
correlations entre microbiome et un nombre de manifestations de santé mentale:
Dépression
Trouble de l’humeur (mood disorders) Trouble du spectre de l’autisme Alzheimer’s
Parkinson’s
Sclérose en plaques (MS)
—> (Interaction bi-directionnelle vers le système nerveux autonome).
—> Les acides biliaires et SCFA sont impliqués.
interventions au niveau du microbiome
transfert fécal - pour santé du cerveau mais aussi autres
—> On peut transférér l’obésité via le microbiome intestinal.
des données dans le sens inverse (obsese→lean) sont manquantes en ce moment
les probiotiques :
i) arrivent bien vivantes dans l’intestin
ii) Sont détectables dans les selles
iii) Ont un effet global sur le microbiome
intestinal, qui n’est PAS bien caractérisé
iv) Mais: l’effet est plutôt transitoire
modes d’action existent: rebalancement du microbiome (contre pathogènes par exemple), effet direct des vitamines bactériennes, effet de leurs métabolites, transfert génique latéral
