Personne ne semble douter que le microbiote humain, en particulier l'intestin, joue un rôle déterminant dans la santé. Cependant, la connaissance de cet organe microbiologique du corps humain n'a pu décoller qu'au début de l'ère génomique. Par conséquent, comme cela s'est produit avec le génome humain, les véritables découvertes sur le potentiel de la flore bactérienne anciennement appelée viendront lorsque toutes les données obtenues par des initiatives telles que le Human Microbiome Project sont correctement traitées et les gènes sont transmis aux protéines .
Le microbiote est un ami inconnu. Il accompagne l'humanité depuis la nuit des temps et son importance est reconnue depuis longtemps. En 1908, le microbiologiste ukrainien Ilya Mechnikov (1845-1906) a suggéré que l'ingestion de bactéries pourrait avoir une influence positive sur la microflore normale du tube digestif. Il a également émis l'hypothèse que les lactobacilles sont importants pour la santé humaine.
Depuis l'époque de Mechnikov, des progrès dans l'étude du microbiote ont été réalisés avec des compte-gouttes. De plus, la plupart des résultats sont concentrés ces dernières années: près d'un tiers des 1600 publications sur le microbiote intestinal enregistrées dans PubMed depuis 1977 ont été publiées en 2011.
L'augmentation exponentielle des travaux dans ce domaine a clarifié certaines des questions cruciales. Par exemple, il a été confirmé que plusieurs espèces de bactéries du microbiote sont capables de métaboliser les glucides que l'intestin humain ne peut pas digérer. Il existe également des espèces qui produisent des vitamines et des minéraux bénéfiques pour ceux qui les hébergent.
Ce qui n'est pas encore clair, c'est si le système digestif n'a jamais eu ces gènes qui codent pour les enzymes responsables de ces fonctions ou les a perdus au cours de l'évolution lorsque les micro-organismes ont assumé ces tâches.
Des études avec des souris exemptes de germes ont montré qu'il est possible de vivre sans microbiote intestinal, mais il faut payer un prix très élevé, car les animaux de laboratoire ont besoin d'une grande quantité et d'une diversité de nutriments pour rester en bonne santé et avec un poids adéquat.
Personne ne doute du lien fort qui existe entre la communauté bactérienne résidant dans l'organisme et la santé, grâce à son influence sur la réponse immunitaire, la digestion et même les processus neurologiques. Cependant, la relation de cause à effet est encore inconnue. La composition du microbiote reflète-t-elle simplement le régime alimentaire d'une personne ou est-ce un facteur qui influence activement sa santé? L'induction de changements dans le microbiote pourrait-elle être utilisée pour traiter certaines maladies?
Il existe des indications que le syndrome du côlon irritable, la colite ulcéreuse ou la maladie de Crohn peuvent être liés à des déséquilibres de la flore bactérienne. Cependant, on ne sait pas encore si ces variations dans la composition et les activités métaboliques du microbiote sont les causes directes de ces maladies ou sont des processus connexes.
Les experts qui ont récemment participé à la première conférence mondiale sur le microbiote intestinal pour la santé, tenue à Evian (France), estiment qu'il est encore trop tôt pour entrer pleinement dans les applications thérapeutiques basées sur la modification du microbiote.
L'un des participants au sommet, Francisco Guarner, chercheur à l'hôpital Valle de Hebron de Barcelone et président de la Société espagnole de probiotiques et prébiotiques, explique la principale raison du retard dans la recherche sur le microbiote: "Méthodes traditionnelles étudier les bactéries était très bon pour les maladies infectieuses, car les bactéries qu'elles infectent ont, en général, un génome plus grand et de plus grandes ressources, donc elles peuvent être cultivées.
Cependant, jusqu'en 1999-2000, les chercheurs ont vu les bactéries intestinales au microscope mais n'ont pas pu les nommer car elles ne pouvaient pas se développer. "L'avancement des techniques de séquençage génétique et de traitement informatique des données a changé le paysage. Le gène 16S, présent dans toutes les bactéries, a été utilisé pour la taxonomie des habitants des différents microbiotes de l'organisme (intestinal, cutané, oral ...) Les génomes complets de nombreuses bactéries ont également été séquencés.
La grande diversité bactérienne commence à être connue. À ce jour, plus de quatre millions de gènes bactériens différents ont été identifiés et chaque personne est connue pour en porter environ 600 000. Les bases de données publiques issues d'initiatives internationales telles que le Human Microbiome Project ou le consortium MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) commencent à porter leurs fruits.
Les chercheurs évitent le triomphalisme qui pourrait déclencher l'énorme quantité de données collectées en très peu de temps grâce à des projets internationaux. James Versalovic, de la Baylor School of Medicine (États-Unis) et membre du Human Microbiome Project, souligne qu'à l'heure actuelle, ils commencent à "comprendre les fonctions du microbiome. Beaucoup sont partagés par différentes personnes, mais d'autres non." Il a également été prouvé qu'une plus faible diversité de bactéries est associée à la maladie. Maintenant, il y a encore un bon moyen de reconstruire le puzzle complet. "Nous avons les données ADN, mais nous n'avons toujours pas beaucoup d'informations sur l'ARN. Ce sera la prochaine étape", dit-il.
Guarner, qui est responsable de MetaHIT en Espagne, souligne qu '"il existe de nombreuses maladies qui ne sont pas expliquées par le génome humain et, probablement, nous devrons extraire les données du microbiome humain pour avoir une vue d'ensemble et les comprendre." Parmi ces pathologies figurent l'obésité, le diabète de type 2, les maladies inflammatoires, l'asthme et les allergies. Le régime alimentaire, la théorie de l'hygiène et le microbiote jouent probablement un rôle crucial dans chacun d'eux. Mais beaucoup reste à étudier.
Il a été confirmé que plusieurs espèces de bactéries sont capables de métaboliser les glucides que l'intestin humain ne peut pas digérer
Moins de diversité bactérienne est associée à l'apparition de maladies, mais on ne sait pas encore exactement quelle est la relation causale
Chaque personne est porteuse d'environ 25 000 à 30 000 gènes humains et 600 000 gènes microbiens.
La communauté de micro-organismes qui composent le microbiote intestinal de chaque personne contient au moins 1014 bactéries qui pèsent ensemble entre 1, 5 et 2 kg.
Plus de 1 000 espèces bactériennes différentes ont été identifiées, mais la diversité serait beaucoup plus importante.
Trois bords représentent environ 75% de la diversité: Firmicutes, Bacteroidetes et Actinobacteria.
Le microbiote intestinal peut être classé en trois grands groupes ou entérotypes selon les bactéries dominantes: Bacteroides, Prevotella et Ruminococcus.
Près d'un tiers des publications sur la flore intestinale publiées depuis 1977 sont parues en 2011.
Ces dernières années, des transplantations de microbiote avec des excréments de donneurs ont commencé. Les résultats prometteurs de cette thérapie se sont principalement reflétés chez les patients atteints d'une infection à Clostridium difficile. "L'intérêt pour cette thérapie a été motivé par de nouvelles recherches sur le microbiote intestinal, qui commence à être observé comme un organe bactérien humain avec des fonctions importantes dans le métabolisme énergétique et l'immunité", ont déclaré les auteurs d'une revue à ce sujet. procédure publiée en décembre de l'année dernière dans Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. De l'avis de James Versalovic, il s'agit d'une procédure peu spécifique: "La question est de savoir si les bactéries ou les virus qui causent la maladie peuvent également être transmis par les matières fécales." Les probiotiques et les modifications alimentaires constitueraient des interventions thérapeutiques plus sûres, mais nous sommes encore à l'aube de la connaissance de leur véritable potentiel.
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Le microbiote est un ami inconnu. Il accompagne l'humanité depuis la nuit des temps et son importance est reconnue depuis longtemps. En 1908, le microbiologiste ukrainien Ilya Mechnikov (1845-1906) a suggéré que l'ingestion de bactéries pourrait avoir une influence positive sur la microflore normale du tube digestif. Il a également émis l'hypothèse que les lactobacilles sont importants pour la santé humaine.
Depuis l'époque de Mechnikov, des progrès dans l'étude du microbiote ont été réalisés avec des compte-gouttes. De plus, la plupart des résultats sont concentrés ces dernières années: près d'un tiers des 1600 publications sur le microbiote intestinal enregistrées dans PubMed depuis 1977 ont été publiées en 2011.
L'augmentation exponentielle des travaux dans ce domaine a clarifié certaines des questions cruciales. Par exemple, il a été confirmé que plusieurs espèces de bactéries du microbiote sont capables de métaboliser les glucides que l'intestin humain ne peut pas digérer. Il existe également des espèces qui produisent des vitamines et des minéraux bénéfiques pour ceux qui les hébergent.
Ce qui n'est pas encore clair, c'est si le système digestif n'a jamais eu ces gènes qui codent pour les enzymes responsables de ces fonctions ou les a perdus au cours de l'évolution lorsque les micro-organismes ont assumé ces tâches.
Des études avec des souris exemptes de germes ont montré qu'il est possible de vivre sans microbiote intestinal, mais il faut payer un prix très élevé, car les animaux de laboratoire ont besoin d'une grande quantité et d'une diversité de nutriments pour rester en bonne santé et avec un poids adéquat.
Cause ou conséquence?
Personne ne doute du lien fort qui existe entre la communauté bactérienne résidant dans l'organisme et la santé, grâce à son influence sur la réponse immunitaire, la digestion et même les processus neurologiques. Cependant, la relation de cause à effet est encore inconnue. La composition du microbiote reflète-t-elle simplement le régime alimentaire d'une personne ou est-ce un facteur qui influence activement sa santé? L'induction de changements dans le microbiote pourrait-elle être utilisée pour traiter certaines maladies?
Il existe des indications que le syndrome du côlon irritable, la colite ulcéreuse ou la maladie de Crohn peuvent être liés à des déséquilibres de la flore bactérienne. Cependant, on ne sait pas encore si ces variations dans la composition et les activités métaboliques du microbiote sont les causes directes de ces maladies ou sont des processus connexes.
Taxonomie
Les experts qui ont récemment participé à la première conférence mondiale sur le microbiote intestinal pour la santé, tenue à Evian (France), estiment qu'il est encore trop tôt pour entrer pleinement dans les applications thérapeutiques basées sur la modification du microbiote.
L'un des participants au sommet, Francisco Guarner, chercheur à l'hôpital Valle de Hebron de Barcelone et président de la Société espagnole de probiotiques et prébiotiques, explique la principale raison du retard dans la recherche sur le microbiote: "Méthodes traditionnelles étudier les bactéries était très bon pour les maladies infectieuses, car les bactéries qu'elles infectent ont, en général, un génome plus grand et de plus grandes ressources, donc elles peuvent être cultivées.
Cependant, jusqu'en 1999-2000, les chercheurs ont vu les bactéries intestinales au microscope mais n'ont pas pu les nommer car elles ne pouvaient pas se développer. "L'avancement des techniques de séquençage génétique et de traitement informatique des données a changé le paysage. Le gène 16S, présent dans toutes les bactéries, a été utilisé pour la taxonomie des habitants des différents microbiotes de l'organisme (intestinal, cutané, oral ...) Les génomes complets de nombreuses bactéries ont également été séquencés.
La grande diversité bactérienne commence à être connue. À ce jour, plus de quatre millions de gènes bactériens différents ont été identifiés et chaque personne est connue pour en porter environ 600 000. Les bases de données publiques issues d'initiatives internationales telles que le Human Microbiome Project ou le consortium MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) commencent à porter leurs fruits.
L'avenir
Les chercheurs évitent le triomphalisme qui pourrait déclencher l'énorme quantité de données collectées en très peu de temps grâce à des projets internationaux. James Versalovic, de la Baylor School of Medicine (États-Unis) et membre du Human Microbiome Project, souligne qu'à l'heure actuelle, ils commencent à "comprendre les fonctions du microbiome. Beaucoup sont partagés par différentes personnes, mais d'autres non." Il a également été prouvé qu'une plus faible diversité de bactéries est associée à la maladie. Maintenant, il y a encore un bon moyen de reconstruire le puzzle complet. "Nous avons les données ADN, mais nous n'avons toujours pas beaucoup d'informations sur l'ARN. Ce sera la prochaine étape", dit-il.
Guarner, qui est responsable de MetaHIT en Espagne, souligne qu '"il existe de nombreuses maladies qui ne sont pas expliquées par le génome humain et, probablement, nous devrons extraire les données du microbiome humain pour avoir une vue d'ensemble et les comprendre." Parmi ces pathologies figurent l'obésité, le diabète de type 2, les maladies inflammatoires, l'asthme et les allergies. Le régime alimentaire, la théorie de l'hygiène et le microbiote jouent probablement un rôle crucial dans chacun d'eux. Mais beaucoup reste à étudier.
Il a été confirmé que plusieurs espèces de bactéries sont capables de métaboliser les glucides que l'intestin humain ne peut pas digérer
Moins de diversité bactérienne est associée à l'apparition de maladies, mais on ne sait pas encore exactement quelle est la relation causale
EN CHIFFRES
Chaque personne est porteuse d'environ 25 000 à 30 000 gènes humains et 600 000 gènes microbiens.
La communauté de micro-organismes qui composent le microbiote intestinal de chaque personne contient au moins 1014 bactéries qui pèsent ensemble entre 1, 5 et 2 kg.
Plus de 1 000 espèces bactériennes différentes ont été identifiées, mais la diversité serait beaucoup plus importante.
Trois bords représentent environ 75% de la diversité: Firmicutes, Bacteroidetes et Actinobacteria.
Le microbiote intestinal peut être classé en trois grands groupes ou entérotypes selon les bactéries dominantes: Bacteroides, Prevotella et Ruminococcus.
Près d'un tiers des publications sur la flore intestinale publiées depuis 1977 sont parues en 2011.
DES PROBIOTIQUES AUX TRANSPLANTES
Ces dernières années, des transplantations de microbiote avec des excréments de donneurs ont commencé. Les résultats prometteurs de cette thérapie se sont principalement reflétés chez les patients atteints d'une infection à Clostridium difficile. "L'intérêt pour cette thérapie a été motivé par de nouvelles recherches sur le microbiote intestinal, qui commence à être observé comme un organe bactérien humain avec des fonctions importantes dans le métabolisme énergétique et l'immunité", ont déclaré les auteurs d'une revue à ce sujet. procédure publiée en décembre de l'année dernière dans Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. De l'avis de James Versalovic, il s'agit d'une procédure peu spécifique: "La question est de savoir si les bactéries ou les virus qui causent la maladie peuvent également être transmis par les matières fécales." Les probiotiques et les modifications alimentaires constitueraient des interventions thérapeutiques plus sûres, mais nous sommes encore à l'aube de la connaissance de leur véritable potentiel.
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