Des bactéries dans le tractus digestif

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Auteures : Sylvie Rebuffat (Professeur, MNHN)
et Séverin Zirah (Maître de Conférences, CNRS/ MNHN)

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Le tube digestif, ou tractus digestif, possède une surface étendue (300 m² chez l’homme) qui abrite une vaste diversité de microorganismes (plus de 400 espèces) en nombre tout aussi vaste : de l’ordre de 1014 cellules bactériennes (plus que le nombre de nos propres cellules !), soit une biomasse de 1 à 2 kg. Les relations établies entre les bactéries du tractus digestif et leur hôte sont des relations mutualistes, allant du commensalisme à une véritable symbiose.

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Le tractus digestif humainFigure 1 : Le tractus digestif humain. Distribution des microorganismes non-pathogènes fréquemment rencontrés chez l’adulte. Modifié d’après Biology of microorganisms, Brock, Pearson Eds (12ème édition, 2009), pp 817.
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Le microbiote intestinal (microflore) est acquis dès la naissance et les caractéristiques distinctives de chaque nouveau-né sont acquises en quelques semaines à quelques mois, avec pendant cette période une importante variabilité. Chez l’adulte, sa composition dépend de facteurs tels que l’alimentation et l’environnement. Il est variable d'un individu à un autre et est relativement stable au cours du temps pour un même individu. Le recensement de la biodiversité bactérienne dans le tractus digestif fait appel à des méthodes métagénomiques (séquençage à haut débit du gène de l’ARN ribosomal 16 S) ou des puces à ADN (identification et énumération d’espèces spécifiques). Le rôle de certaines espèces a pu être étudié grâce au développement de modèles animaux axéniques (dépourvus de microorganismes) ou gnotobiotiques (colonisés par une ou plusieurs espèces bactériennes déterminées). Il est notable qu'une large proportion de ces bactéries (80%) n'est pas cultivable en laboratoire.

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Les communications bactéries-hôte sont basées essentiellement sur des motifs bactériens (lipopolysaccharides, peptidoglycane, flagelline...) reconnus par des récepteurs membranaires situés à la surface des cellules de l’hôte. Les bactéries du tractus digestif ont plusieurs rôles positifs pour leur hôte :

  • Elles produisent des métabolites qui peuvent être absorbés et utilisés par leur hôte, comme les vitamines B12 et K, vitamines essentielles qui ne sont pas synthétisées par le corps humain.
  • Certaines sont capables de digérer des biomolécules complexes pour former des composés assimilables par leur hôte. Exemple : digestion de polysaccharides par des Bacteroides .
  • Elles participent à de nombreux processus de défense de l’hôte : elles sont indispensables au développement et à la régulation des systèmes immunitaires inné et adaptatif de l’homme, et produisent elles-mêmes des peptides antimicrobiens qui contribuent à la protection de leur hôte vis-à-vis des bactéries pathogènes.

La composition et l’équilibre du microbiote intestinal est un élément clé de la santé de l’hôte, et des dérèglements de composition, d’équilibre des communautés ou de communications hôte/bactéries ont été mises en cause dans des troubles fonctionnels intestinaux ou des problèmes d’allergie ou d’obésité. Ce rôle fondamental du microbiote intestinal a conduit au développement des probiotiques (microorganismes vivants qui, lorsqu’ils sont administrés en quantité adéquate, ont des effets bénéfiques sur la santé de l’hôte), notamment pour la prévention et le traitement des infections du système digestif et des allergies.

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Pour en savoir plus : "Diversité du microbiote intestinal humain", "Microbiote intestinal humain et nutrition", "Microbiote intestinal humain et immunité"

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Last modified: Monday, 19 November 2018, 2:54 PM