Cours 8 - Microbiome Flashcards

1
Q

Vrai ou Faux :
Anton van Leeuwenhoek a utilisé des lentilles qu’il a fabriquées pour observer uniquement des globules rouges.

A

Faux.
Il a observé des bactéries, des cellules de levure, des globules rouges, ainsi que des spermatozoïdes d’insectes, de chiens et d’humains.

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2
Q

Quelle avancée majeure Leeuwenhoek a-t-il réalisée dans l’observation des bactéries, et d’où provenaient les échantillons qu’il a étudiés ?

A

Leeuwenhoek a observé différentes bactéries dans des échantillons buccaux et fécaux, une avancée significative pour la microbiologie.

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3
Q

Comment appelle-t-on l’ensemble des microorganismes associés à un hôte ?

A

Le microbiome.

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4
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome ne contient que des bactéries.

A

Faux.

En plus des bactéries, le microbiome contient également des champignons et des virus (comme les phages).

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5
Q

Quels types de relations peuvent exister entre le microbiome et son hôte ? (3)

A

Les relations peuvent être symbiotiques, commensales ou pathogéniques.

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6
Q

Quelle est la masse approximative du microbiome humain et que peut-on dire de la quantité de cellules qu’il comporte ?

A

La masse du microbiome humain est d’environ 200 g, mais il comporte davantage de cellules que le corps humain.

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7
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome humain contient environ 10 fois plus de gènes que le génome humain.

A

Faux.

Le microbiome humain contient 100 fois plus de gènes que le génome humain.

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8
Q

Que signifie que le microbiome est “plastique” et peut-il retourner à un état de base ?

A

Le microbiome est “plastique”, ce qui signifie qu’il peut changer en fonction des contextes,

Mais il revient généralement à un « état de base », qui varie entre individus et entre espèces.

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9
Q

Pourquoi les fonctions métaboliques du microbiome gastro-intestinal peuvent-elles varier selon le contexte ?

A

Les fonctions métaboliques essentielles ne sont pas nécessairement exécutées par les mêmes espèces dans différents contextes,

Même si les mêmes fonctions sont accomplies globalement.

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10
Q

Où trouve-t-on la densité microbienne la plus élevée dans le corps humain ?

A

La densité microbienne la plus élevée se trouve dans le colon.

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11
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome est principalement classifié en espèces plutôt qu’en phylae.

A

Faux.
Le microbiome est classifié principalement en phylae plutôt qu’en espèces.

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12
Q

Pourquoi le microbiome est-il classifié en phylae plutôt qu’en espèces ?

A

La classification en phylae est utilisée parce qu’elle permet une vision plus large et générale des groupes microbiens,

Contrairement à la classification par espèces, qui serait trop spécifique et complexe.

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13
Q

Vrai ou Faux :
Les microbiomes sont identiques entre tous les individus.

A

Faux.
Les microbiomes diffèrent entre les individus.

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14
Q

Quels sont les deux aspects principaux du microbiome qui font actuellement l’objet de recherches ?

A

Les rôles physiologiques et pathophysiologiques du microbiome font l’objet de recherches actuelles.

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15
Q

Vrai ou Faux :
Les Firmicutes incluent des classes comme Clostridia et Bacilli, qui sont souvent gram-positives et anaérobies.

A

Vrai.

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16
Q

Quelles sont les principales caractéristiques des Bacteroidetes ?

A

Les Bacteroidetes sont souvent:
- gram-négatives,

  • ne forment pas de spores,
  • peuvent être anaérobies ou aérobies,
  • et sont très présentes dans l’environnement, comme dans l’eau, le sol et les animaux.
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17
Q

À quel phylum appartient Escherichia coli ?

A

Escherichia coli appartient au phylum Pseudomonadota/Proteobacteria.

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18
Q

Vrai ou Faux :
Escherichia coli constitue une composante majeure du microbiome humain.

A

Faux.
Escherichia coli est une composante mineure du microbiome humain, représentant environ 0,1 %.

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19
Q

Quel pourcentage approximatif des humains n’ont pas Escherichia coli dans leur microbiome ?

A

Environ 10 % des humains n’ont pas Escherichia coli dans leur microbiome.

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20
Q

Qui a isolé Escherichia coli pour la première fois, à partir de quel type de matériau, et en quelle année ?

A

Escherichia coli a été isolée pour la première fois par Theodor Escherich à partir de matériel fécal en 1885.

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21
Q

Qu’est-ce qui rend certaines souches d’Escherichia coli, comme O157:H7, pathogènes ?

A

Ces souches pathogènes produisent des toxines.

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22
Q

Pourquoi Escherichia coli est-elle un modèle privilégié pour les biologistes, microbiologistes et biochimistes ?

A

Escherichia coli est facile à isoler, cultiver et étudier, ce qui en fait un modèle favori pour les recherches scientifiques.

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23
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome gastro-intestinal est stable dès la naissance.

A

Faux.
Le microbiome gastro-intestinal s’acquiert tout au long de l’enfance et n’est pas stable pendant cette période.

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24
Q

Quand le microbiome gastro-intestinal commence-t-il à se stabiliser ?

A

Il commence à se stabiliser après l’enfance, une fois qu’il a été acquis progressivement au cours de cette période.

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25
Q

Qu’est-ce que l’allaitement et pourquoi est-il important pour le microbiome du nourrisson ?

A

L’allaitement est le processus de nourrir un nourrisson avec du lait maternel. Il favorise un microbiome intestinal sain en apportant des bactéries bénéfiques, des prébiotiques (HMO) et des composants immunitaires, renforçant ainsi l’immunité et prévenant les déséquilibres microbiens.

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26
Q

Vrai ou Faux :
Le mode d’accouchement peut influencer le microbiome du nouveau-né.

A

Vrai

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27
Q

Quels facteurs maternels peuvent affecter la composition du microbiome chez le nourrisson ?

A

Le mode d’accouchement, le traitement antibiotique pendant la grossesse et l’allaitement peuvent tous influencer le microbiome du nourrisson.

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28
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome adulte est totalement immuable.

A

Faux.

Bien que relativement stable, le microbiome adulte peut subir des modifications temporaires en fonction des conditions, comme un changement de régime.

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29
Q

Quelles sont les deux caractéristiques principales du microbiome adulte en termes de stabilité et de diversité ?

A

Le microbiome adulte est relativement stable et tend à revenir à son état “de base” après des changements temporaires.

Cependant, il existe une grande diversité entre les microbiomes de différents adultes.

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30
Q

Quel rôle potentiel le cæcum ou l’appendice peut-il jouer dans la stabilité du microbiome ?

A

Le cæcum ou l’appendice pourrait servir de réservoir contenant un “inoculum” pour reconstituer un microbiome sain, notamment en cas de diarrhée.

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31
Q

Vrai ou Faux :

L’appendice est inutile dans le maintien d’un microbiome stable après des perturbations comme la diarrhée.

A

Faux.

L’appendice pourrait jouer un rôle crucial en fournissant un inoculum pour rétablir un microbiome sain.

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32
Q

Quelle est l’une des fonctions bénéfiques majeures du microbiome gastro-intestinal ?

A

Il contribue à la colonisation pour empêcher l’invasion de pathogènes, au métabolisme, à l’éducation immune, à la pré-digestion (ex. cellulose) et à la production de vitamines.

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33
Q

Quelle est une conséquence nuisible potentielle d’un microbiome gastro-intestinal déséquilibré ?

A

L’absence de colonisation peut permettre l’installation de microbes pathogéniques, entraîner une modulation immunitaire inadéquate, comme dans les maladies inflammatoires de l’intestin (IBD).

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34
Q

Vrai ou Faux :

Les espèces dans le microbiome sont uniquement compétitrices et ne bénéficient pas les unes des autres.

A

Faux.

Certaines espèces sont bénéfiques entre elles, par exemple en se nourrissant des déchets d’autres ou en produisant des métabolites essentielles.

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35
Q

Donnez un exemple d’interaction entre espèces au sein du microbiome.

A

Une espèce peut se nourrir du lactate produit par une autre,

ou produire des vitamines qui sont essentielles pour une autre espèce.

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36
Q

Comment le microbiome interagit-il avec l’hôte humain en matière de nutrition ?

A

Le microbiome se nourrit des déchets humains, comme le nitrogène, en plus d’interagir avec les métabolites produits par l’hôte.

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37
Q

Pourquoi l’étude des espèces microbiennes de manière isolée peut-elle être problématique ?

A

Étudier les espèces isolément ne reflète pas les interactions complexes et interdépendantes qui existent dans le microbiome en tant qu’écosystème.

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38
Q

Quels sont les quatre principaux aspects métaboliques du microbiome ?

A
  1. Production de vitamines,
  2. Modulation du métabolisme des acides biliaires,
  3. Digestion des carbohydrates non-digestibles,
  4. Production d’acides gras à chaîne courte (SCFA).
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39
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome humain produit toutes les vitamines hydrosolubles et liposolubles.

A

Le microbiome produit PRESQUE toutes les vitamines hydrosolubles (ex. vitamines B, en particulier la cobalamine ou B12) et de la vitamine K, mais pas toutes les liposolubles.

40
Q

Où sont absorbées les vitamines provenant de la nourriture dans le système digestif ?

A

Les vitamines provenant de la nourriture sont absorbées dans l’iléon.

41
Q

Pourquoi la production de vitamines par le microbiome est-elle moins pertinente pour la santé humaine ?

A

Les vitamines produites par le microbiome se trouvent principalement dans le côlon, où leur absorption par l’organisme est limitée.

42
Q

Quelles vitamines sont principalement produites par le microbiome ?

A

Les vitamines B (notamment la cobalamine ou vitamine B12) et la vitamine K.

43
Q

Pourquoi la production de vitamines par le microbiome est-elle considérée intéressante malgré une pertinence incertaine pour la santé humaine ?

A

Bien que la biodisponibilité et la pertinence pour la santé humaine soient peu claires, cette production est intéressante pour des applications biotechnologiques.

44
Q

Comment le microbiome influence-t-il le métabolisme des acides biliaires ?

A

Le microbiome module le métabolisme des acides biliaires en jouant un rôle dans leur recirculation entérohépatique.

45
Q

Vrai ou Faux :
Les acides biliaires primaires sont produits par le microbiome dans le côlon.

A

Faux.
Les acides biliaires primaires sont produits par le foie.

46
Q

Quels sont les principaux acides biliaires primaires et où sont-ils produits ?

A

Les acides biliaires primaires sont le CA (acide cholique) et le CDCA (acide chénodésoxycholique),

produits par le foie.

47
Q

Comment les acides biliaires secondaires sont-ils formés, et où cela se produit-il ?

A

Les acides biliaires secondaires sont formés dans l’intestin, grâce à la transformation effectuée par le microbiome dans le côlon.

48
Q

Citez trois exemples d’acides biliaires secondaires.

A

Le DCA (acide désoxycholique), le LCA (acide lithocholique) et l’UDCA (acide ursodésoxycholique).

49
Q

Vrai ou Faux :

La formation d’acides biliaires secondaires concerne la majorité des acides biliaires produits dans le corps.

A

Faux.

La formation d’acides biliaires secondaires ne concerne que 1 à 5 % des acides biliaires qui atteignent le côlon.

50
Q

Quels acides biliaires secondaires sont formés à partir des acides biliaires primaires dans le côlon ?

A
  • Les DCA (acide désoxycholique),
  • LCA (acide lithocholique)
  • UDCA (acide ursodésoxycholique).
51
Q

Quels sont les deux récepteurs principaux ciblés par les acides biliaires, et quel est leur rôle ?

A

Les acides biliaires ciblent les récepteurs TGR5 (transmembranaire) et FXR (nucléaire), qui influencent l’expression génique.

52
Q

Vrai ou Faux :

Les acides biliaires primaires et secondaires ciblent uniquement TGR5 et FXR.

A

Faux.

Les différents acides biliaires (primaires, ou secondaires) ciblent également d’autres récepteurs supplémentaires.

Ils ont alors des propriétés de signalisation différentes.

53
Q

Que peuvent faire les acides biliaires secondaires après leur formation dans le côlon ?

A

Ils peuvent entrer dans la recirculation entérohépatique.

54
Q

Comment les effets de signalisation des récepteurs TGR5 et FXR sont-ils liés au métabolisme humain ?

A

Les effets de signalisation de TGR5 et FXR sont étroitement liés à la régulation du métabolisme de base et au syndrome métabolique.

55
Q

Vrai ou Faux :
Le microbiome intestinal pourrait influencer la régulation métabolique en modifiant les acides biliaires dans le côlon.

A

Vrai

56
Q

Pourquoi les acides biliaires modifiés dans le côlon sont-ils importants pour la régulation métabolique ?

A

Ces acides biliaires agissent comme ligands de récepteurs clés (TGR5 et FXR), qui jouent un rôle crucial dans la modulation du métabolisme.

57
Q

Quelle est une caractéristique notable des récepteurs TGR5 et FXR en lien avec leur localisation ?

A

Les récepteurs TGR5 et FXR sont exprimés dans le système nerveux central.

58
Q

Quel rôle jouent certaines bactéries du microbiome intestinal dans la digestion des carbohydrates ?

A

Elles digèrent des carbohydrates non-digestibles, comme les polymères.

59
Q

Quels sont des exemples de carbohydrates non-digestibles (NDC) que certaines bactéries du microbiome peuvent digérer ?

A

Des exemples incluent la pectine, le β-glucane, la cellulose, la chitine et les gommes naturelles.

60
Q

Pourquoi le rumen des ruminants est-il considéré comme un bioréacteur ?

A

Le rumen contient un microbiome capable de digérer la cellulose, transformant cette matière en produits utiles pour l’animal.

61
Q

De quoi les ruminants se nourrissent-ils principalement suite à la digestion de la cellulose par leur microbiome ?

A

Les ruminants se nourrissent principalement des acides gras à chaîne courte (SCFA) produits par les bactéries du microbiome, et non des sucres dérivés de la cellulose.

62
Q

Vrai ou Faux :
Les ruminants sont eux-mêmes capables de digérer la cellulose.

A

Faux.

Ce sont les bactéries de leur microbiome qui digèrent la cellulose.

63
Q

Pourquoi l’absorption des produits bactériens est-elle efficace chez les ruminants ?

A

La digestion de la cellulose se passe avant l’intestin, permettant une absorption efficace des produits bactériens.

64
Q

Quel est l’effet principal des fibres alimentaires sur le microbiome chez les humains ?

A

Les fibres influencent la composition du microbiome intestinal.

65
Q

Vrai ou Faux :

Chez les humains, les fibres alimentaires servent principalement de source directe de nutriments pour l’organisme.

A

Faux.

C’est plutôt leur effet sur la composition et le fonctionnement du microbiome qui est important.

66
Q

Quel est un des bénéfices du microbiome nourri par les fibres alimentaires, en particulier celles favorisant le phylum Bacteroidetes ?

A

Un des bénéfices est la protection contre les bactéries pathogéniques.

67
Q

Quel est un aspect essentiel lié aux microbes qui se nourrissent de fibres dans le microbiome intestinal ?

A

Ces microbes produisent des acides gras volatils à chaîne courte (SCFA).

68
Q

Quels sont les principaux produits du métabolisme microbien intestinal via la fermentation, et quel est leur rôle potentiel pour l’organisme ?

A

Les principaux produits sont les acides gras à chaîne courte (SCFA) : acétate, propionate et butyrate (contenant 2, 3 ou 4 carbones).

En principe, un organisme peut utiliser ces SCFA comme source d’énergie.

69
Q

Quel pourcentage des besoins énergétiques des ruminants et des humains peut être couvert par les SCFA produits par leur microbiome ?

A

Chez les ruminants, 75-80 % de leurs besoins énergétiques proviennent des SCFA produits par leur microbiome, tandis que chez les humains, cela pourrait représenter environ 10 %.

70
Q

Quelles sont les principales voies métaboliques utilisant les SCFA dans l’organisme ?

A

Les SCFA alimentent la gluconéogenèse, la synthèse de lipides et le cycle de l’acide citrique (TCA).

71
Q

Quelle est la concentration des SCFA dans le lumen du côlon humain, et comment cela se compare-t-il au glucose sanguin ?

A

La concentration des SCFA dans le côlon humain est de 20-140 mM, ce qui est beaucoup plus élevé que celle du glucose sanguin, qui est d’environ 8 mM.

72
Q

Vrai ou Faux :
Les SCFA sont le carburant principal pour les colonocytes humains.

A

Vrai

73
Q

Quel pourcentage des SCFA produites dans le côlon humain est absorbé, et où se dirigent-elles ensuite ?

A

Environ 95 % des SCFA sont absorbées, une bonne partie se dirige vers le foie et ensuite vers la circulation systémique.

74
Q

Quelles sont les principales utilisations des SCFA dans le foie ?

A

Dans le foie, les SCFA sont utilisées pour la synthèse du cholestérol, des acides gras, et pour alimenter la gluconéogenèse.

75
Q

Quel est le rôle spécifique du propionate dans la gluconéogenèse ?

A

Le propionate est converti en propionyl-CoA, puis en succinyl-CoA, en oxaloacétate, et enfin en glucose via la gluconéogenèse.

76
Q

Vrai ou Faux :

Chez les bovins, le taux de glucose sanguin est similaire à celui des humains.

A

Faux.

Le taux de glucose sanguin chez les bovins est environ la moitié de celui des humains.

77
Q

Quelle est la clarté scientifique actuelle sur la contribution des SCFA aux besoins énergétiques et anaboliques chez les humains ?

A

Bien que la contribution des SCFA existe, elle n’est pas entièrement claire chez les humains en termes de besoins énergétiques et anaboliques.

78
Q

Quels sont les principaux gaz produits par la fermentation anaérobie dans le microbiome intestinal ?

A

Les principaux gaz produits incluent H₂S (sulfure d’hydrogène), H₂ (hydrogène), NH₄ (ammonium) et CH₄ (méthane).

79
Q

Quel rôle supplémentaire les SCFA jouent-ils au-delà de la nutrition et du métabolisme ?

A

Les SCFA influencent l’axe intestin-cerveau (gut-brain axis), jouant ainsi un rôle dans la communication entre le microbiome intestinal et le système nerveux central.

80
Q

Quels mécanismes permettent aux SCFA d’exercer leurs effets sur l’organisme ?

A
  • Les SCFA agissent via des récepteurs spécifiques appartenant à la famille des RCPG (récepteurs couplés aux protéines G)
  • Et grâce à des transporteurs dédiés qui facilitent leur entrée dans les cellules
81
Q

Quels types de cellules cérébrales expriment en grande quantité des récepteurs pour les SCFA ?

A

Les neurones et les cellules de la microglie expriment en grande quantité des récepteurs pour les SCFA.

82
Q

Où trouve-t-on des SCFA dans le système nerveux central ?

A

Les SCFA sont présents dans le liquide cérébrospinal.

83
Q

Quels sont les mécanismes indirects par lesquels les SCFA peuvent influencer le cerveau ?

A

Les effets indirects des SCFA passent par les colonocytes, le système nerveux autonome, le système immunitaire ou le foie.

84
Q

Quels troubles de santé mentale ont été associés au microbiome intestinal ?

A

Les troubles associés incluent la dépression, les troubles de l’humeur, le trouble du spectre de l’autisme, Alzheimer, Parkinson et la sclérose en plaques (MS).

85
Q

Vrai ou Faux :

L’association entre le microbiome intestinal et les troubles mentaux prouve un lien direct de cause à effet.

A

Faux.

L’association n’implique pas un lien simple de cause à effet, mais une interaction complexe et bidirectionnelle via le système nerveux autonome.

86
Q

Quels composés du microbiome sont impliqués dans les interactions avec la santé mentale ?

A

Les acides biliaires et les acides gras à chaîne courte (SCFA) sont impliqués.

87
Q

Comment les interventions au niveau du microbiome peuvent-elles améliorer les symptômes de certains troubles ?

A

Les interventions, telles que le transfert fécal, peuvent améliorer la symptomatique, que ce soit chez la souris ou chez l’humain.

88
Q

Dans quel contexte médical la transplantation fécale est-elle une procédure acceptée, et pourquoi est-elle intéressante du point de vue écologique ?

A

La transplantation fécale est acceptée pour traiter les infections à Clostridioides difficile (C. difficile).

Elle est intéressante d’un point de vue écologique, car elle considère le microbiome comme un écosystème à restaurer.

89
Q

Quels types de bactéries sont souvent utilisés dans les préparations probiotiques ?

A

Les probiotiques contiennent souvent des bifidobactéries et des lactobacilles, souvent avec des souches spécifiques et brevetées.

90
Q

Vrai ou Faux :

Les produits probiotiques permettent une colonisation durable du microbiome de l’hôte.

A

Faux.

La prise de probiotiques n’induit pas une colonisation durable de l’hôte.

91
Q

Quel est le problème courant des études sur les bienfaits des probiotiques ?

A

Les études suggèrent des bienfaits plutôt non spécifiques et sont souvent mal contrôlées.

92
Q

Les lactobacilles présents dans les probiotiques font-ils partie du microbiome normal ?

A

Oui, les lactobacilles font partie du microbiome normal.

93
Q

Quels sont les effets observés des probiotiques sur le microbiome intestinal ?

A

Les probiotiques ont un effet global sur le microbiome intestinal, bien que cet effet soit transitoire et pas encore bien caractérisé.

94
Q

Quels sont les modes d’action plausibles des probiotiques ?

A

Les modes d’action plausibles incluent :

  • Le rebalancement du microbiome (ex. contre des pathogènes)
  • L’effet direct des vitamines bactériennes
  • L’effet de leurs métabolites
  • Le transfert génique latéral.
95
Q

Vrai ou Faux :

Les probiotiques restent durablement présents dans l’intestin.

A

Faux.

Leur effet est transitoire et les probiotiques ne colonisent pas durablement l’intestin.

96
Q

Quelles questions ouvertes restent à résoudre concernant les probiotiques ?

A

Les principales questions ouvertes concernent l’importance spécifique des espèces ou souches utilisées et les mécanismes précis de leur mode d’action.