Il peut guérir des maladies, provoquer des maladies et même « contrôler » le cerveau des gens. Comment la flore intestinale possède-t-elle de tels pouvoirs ?

Introduction:

Les microbes intestinaux sont appelés le deuxième génome de l’homme et sont étroitement liés à notre santé. Les micro-organismes intestinaux peuvent à la fois guérir et provoquer des maladies. Lorsqu’ils sont déréglés, ils peuvent induire diverses maladies. Ces dernières années, la thérapie probiotique et la transplantation fécale ont émergé, toutes deux étroitement liées à la flore intestinale. Les micro-organismes intestinaux constituent donc l’une des directions de recherche les plus en vogue dans les sciences de la vie aujourd’hui.

Pour ce sujet, nous avons la chance de rencontrer le Dr Wu Meng, chercheur à l’Université de Washington et étudiant préféré de Jeffrey Gordon, un leader dans le domaine des microbes intestinaux, pour partager son point de vue sur les microbes intestinaux.

Wu Meng (chercheur à l'Université de Washington) | Invité

Ye Shuisong | Entretien

01 Types de micro-organismes intestinaux humains

Ye Shuisong : Dr Wu Meng, pouvez-vous présenter le microbiome humain ? Quelles sont ses principales catégories ?

Wu Meng : Les micro-organismes intestinaux font principalement référence aux communautés microbiennes qui existent dans les intestins humains. Il est considéré comme le deuxième génome principalement parce qu’il possède un très grand nombre de gènes, dépassant de loin le nombre de gènes chez les humains eux-mêmes. Actuellement, nous pensons que ces micro-organismes comprennent principalement des bactéries, des champignons, des virus et d’autres micro-organismes.

Escherichia coli

En termes de bactéries, c'est celle que nous connaissons le mieux et c'est aussi la plus grande partie de la flore intestinale, y compris la bien connue Escherichia coli. Mais en réalité, Escherichia coli ne représente qu’une très petite partie de la flore intestinale, représentant probablement moins de 1 %. On entend ensuite parler dans notre quotidien des bifidobactéries et des bactéries lactiques, qui font également partie de la flore intestinale.

Mais ils ne constituent pas réellement une part importante de notre flore intestinale adulte saine. Le microbiote intestinal des adultes en bonne santé est principalement constitué de Bacteroidetes et de Firmicutes. Nous n’en entendons peut-être pas beaucoup parler dans notre vie quotidienne, mais ils constituent en réalité la principale flore intestinale des adultes normaux et en bonne santé.

Nous avons également dans notre corps des champignons, des virus et d’autres micro-organismes qui font également partie de notre flore intestinale.

02 Rôle régulateur des micro-organismes intestinaux

Ye Shuisong : Les micro-organismes intestinaux sont principalement impliqués dans la régulation de quelles fonctions du corps ? Quel impact cela a-t-il sur notre santé ?

Wu Meng : Nous pensons désormais que la flore intestinale a quatre impacts principaux sur notre corps.

Tout d’abord, la flore intestinale intervient dans notre métabolisme nutritionnel et peut nous aider à digérer certains aliments que nous ne pouvons pas digérer par nous-mêmes, comme certaines celluloses. En même temps, il génère de l’énergie pour nous aider à absorber l’énergie. Nous pensons également que cela nous aide à bloquer l’invasion de certaines bactéries nocives, ce qui est lié à la relation de compétition entre elles. Enfin, la flore intestinale joue un grand rôle régulateur dans notre système immunitaire. Ces dernières années, nous avons également découvert que la flore intestinale avait également un certain effet régulateur sur le système nerveux.

03 Microbes intestinaux et système immunitaire

Ye Shuisong : Comme vous venez de le dire, les micro-organismes intestinaux sont étroitement liés à notre système immunitaire. Pouvez-vous nous dire comment il intervient dans la régulation immunitaire et affecte ainsi notre santé ?

Wu Meng : Nous pensons toujours que la flore intestinale colonise le corps humain après la naissance. Le développement du système immunitaire humain se produit également après la naissance, nous pensons donc généralement que les 1 000 premiers jours après la naissance constituent une fenêtre d’or pour que la flore intestinale influence le système immunitaire. Au cours de ce processus, la composition de la flore intestinale elle-même subit un changement majeur, et les cellules immunitaires subissent également un processus de différenciation majeur. Par conséquent, il affecte le développement du système immunitaire en affectant la différenciation des cellules immunitaires.

Chez l’adulte, différents composants de la flore intestinale auront également certains effets régulateurs sur les cellules immunitaires, ce qui provoquera la différenciation des cellules immunitaires. Un autre aspect de sa régulation est qu’il peut également produire certains métabolites pour réguler le système immunitaire.

04 La relation entre la flore intestinale et le cancer

Ye Shuisong : Professeur Wu, la question suivante concerne le cancer, qui est également l’un de nos axes de recherche actuels. La flore intestinale est-elle également étroitement liée à la régulation de certains cancers ?

Wu Meng : Les recherches actuelles suggèrent que la flore intestinale joue un rôle majeur dans le développement et la progression du cancer, et un point de recherche majeur est désormais qu'elle joue également un rôle majeur dans le traitement du cancer.

En termes d’apparition et de développement du cancer, prenons comme exemple le cancer du côlon, car c’est également un endroit où se trouve principalement la flore intestinale. En comparant la flore bactérienne des patients atteints d’un cancer du côlon et celle des personnes en bonne santé, on constate que leur composition est très différente. Les chercheurs ont découvert que certaines bactéries spécifiques sont davantage liées aux patients atteints de cancer du côlon et utiliseront des modèles de souris pour mieux comprendre le rôle que jouent les bactéries pathogènes dans ce processus.

Un autre sujet brûlant est l’immunothérapie. La réponse ou la non-réponse à l’immunothérapie est également étroitement liée à la flore intestinale, qui est également un sujet brûlant sur l’impact de la flore intestinale sur le cancer.

Ye Shuisong : Au cours des deux dernières années, les effets thérapeutiques des points de contrôle immunitaires PD-1, PD-L1 et CTLA-4 sont étroitement liés à la flore intestinale, n'est-ce pas ?

Wu Meng : Oui. Vers 2015-2016, certains articles ont été publiés qui utilisaient des modèles de souris pour la recherche et ont découvert que la flore intestinale avait un grand impact sur celle-ci. Les scientifiques ont ensuite continué à mener des recherches dans cette direction et ont découvert que ce phénomène se produisait également dans le corps humain. La comparaison la plus simple est la suivante : si vous utilisez des souris sans germes et que vous leur administrez ensuite une immunothérapie, la plupart des souris sans germes ne répondront pas.

Cela signifie que nous avons besoin d’une communauté bactérienne pour réguler notre système immunitaire et lui permettre de créer un environnement immunitaire normal afin que l’immunothérapie puisse fonctionner.

Étant donné que les gens sont porteurs de bactéries, certaines personnes peuvent utiliser des antibiotiques pendant qu’elles suivent une immunothérapie. À l’avenir, nous devrons peut-être minimiser l’utilisation d’antibiotiques lors de l’immunothérapie. De plus, certains patients n’ayant pas utilisé d’antibiotiques peuvent également présenter une certaine non-réponse.

Nous souhaitons maintenant comprendre si ces non-réponses sont liées à leur flore intestinale. Si oui, pouvons-nous trouver de nouvelles cibles ou des bactéries pour favoriser son immunothérapie ?

05 L'impact des bactéries buccales sur la flore intestinale

Ye Shuisong : Il existe différents types de bactéries dans notre bouche. Vont-ils affecter la flore de nos intestins et avoir alors un impact sur notre santé ?

Wu Meng : Nos recherches sur les patients atteints de la COVID-19 ont révélé qu'au cours de leur maladie, la question de savoir si les bactéries buccales pénétrant dans les intestins peuvent provoquer certains effets sur la santé est une direction que nous étudions actuellement.

On ne sait pas encore quel impact fonctionnel cela aura, mais nous disposons de telles observations et découvertes. Dans différents modèles de maladies, nous avons constaté une augmentation des bactéries buccales, et les bactéries buccales elles-mêmes auront un impact sur la santé par l'interaction entre la cavité buccale et la muqueuse.

06 Comment maintenir l'équilibre de la flore intestinale

Ye Shuisong : Dans nos intestins, comme vous venez de le dire, il y a beaucoup de bactéries bénéfiques, mais il y a aussi des bactéries pathogènes. Comment les bactéries bénéfiques et les bactéries pathogènes entrent-elles normalement en compétition pour maintenir un équilibre, et dans quelles circonstances rompent-elles cet équilibre ?

Wu Meng : D’une manière générale, ces bactéries bénéfiques nous protègent. Pour un adulte en bonne santé, la plupart du temps, la flore intestinale joue un rôle de protection contre les infections par des bactéries nocives. Cela se fait principalement à travers deux aspects.

Tout d’abord, la compétition pour l’espace. Parce que les bactéries bénéfiques ont déjà occupé la majeure partie de la surface de nos intestins, lorsque les bactéries nocives arrivent, elles ne peuvent pas coloniser les intestins.

Deuxièmement, il y a une concurrence pour les nutriments. Si les bactéries bénéfiques ont déjà épuisé les nutriments intestinaux, les bactéries pathogènes ne disposeront pas des nutriments appropriés et ne pourront pas survivre.

Parallèlement, ces bactéries bénéfiques peuvent également réguler notre système immunitaire, nous permettant de mieux résister aux bactéries nocives. Ils encouragent également le système immunitaire à produire certains peptides antimicrobiens et certaines cellules immunitaires, qui peuvent jouer un rôle dans la résistance aux bactéries nocives.

Bien sûr, lorsqu’il y a un grand nombre de bactéries nocives, ou lorsque ces bactéries nocives ont découvert des astuces pour résister à la protection des bactéries bénéfiques, nous pouvons toujours être infectés par des bactéries nocives.

Ye Shuisong : C'est-à-dire que dans nos intestins, ces bactéries bénéfiques et ces bactéries nocives existent en même temps. Normalement, les bactéries bénéfiques représentent la majorité et elles inhibent la prolifération des bactéries nocives, n’est-ce pas ?

Wu Meng : Il existe désormais plusieurs définitions des bactéries nocives. Si nous effectuons un « recensement » de la flore intestinale, les bactéries nocives sont des bactéries nocives au sens traditionnel du terme, mais la plupart du temps elles n'existent pas dans la flore intestinale des personnes normales et en bonne santé.

Bien sûr, nous avons également trouvé ce que nous appelons des « agents pathogènes opportunistes », qui sont également présents dans la flore intestinale des personnes en bonne santé, mais qui, dans des circonstances normales, ne provoquent aucune maladie. Cependant, lorsque des changements surviennent dans l'état de santé du corps humain, ils peuvent en profiter pour se manifester et provoquer certaines maladies.

07 Comment réguler la flore intestinale par l'alimentation

Ye Shuisong : Prenons l’exemple de la perte de poids. Comment réguler la flore intestinale grâce à l’alimentation et atteindre l’objectif de perte de poids ?

Wu Meng : Étant donné que la recherche dans ce domaine est toujours en cours, il n’existe pas de directive médicale claire indiquant que vous pouvez perdre du poids en régulant la flore intestinale par l’alimentation. Je pense que cela fait encore l’objet de recherches.

Cependant, grâce aux recherches actuelles, nous pouvons parler de certains contenus de base :

Tout d’abord, essayez de consommer des aliments riches en fibres, car ces aliments peuvent fournir plus de nutriments aux bactéries bénéfiques, et nous avons également prouvé que certains des métabolites qu’ils produisent sont utiles à la santé humaine. C’est donc quelque chose auquel vous pouvez prêter attention dans votre alimentation.

Deuxièmement, faites attention à la diversité de votre alimentation. Parce qu’au cours de l’étude de la flore intestinale, nous avons découvert que différentes flores intestinales peuvent digérer des aliments très différents.

Troisièmement, les probiotiques et les prébiotiques. Souvent, nous prenons des probiotiques, mais sans la bonne alimentation, ils risquent de ne plus survivre. Nous devrons donc peut-être minimiser certains aliments riches en sucre et en graisses. Nous avons également constaté au cours de nos expériences que les nutriments fournis par ces aliments riches en sucre et en matières grasses sont principalement fournis à certains agents pathogènes potentiels et ne sont pas particulièrement utiles aux bactéries bénéfiques.

08 Recherche sur les points chauds de la flore intestinale

Ye Shuisong : Le laboratoire dans lequel vous travailliez obtenait de très bons résultats dans le domaine des micro-organismes intestinaux et se situait au niveau international. Pourriez-vous nous parler de notre niveau actuel de compréhension de l’intestin, des difficultés à surmonter et des orientations populaires à l’avenir ?

Wu Meng : Je pense que la flore intestinale a fait une grande avancée. De nombreuses études ont prouvé le rôle important de la flore intestinale. Cependant, par rapport à d’autres études, nous pensons que la flore intestinale est encore à un stade très précoce et qu’il existe encore de nombreux problèmes différents qui nécessitent des recherches continues.

Premièrement, même si nous savons maintenant qu’il existe certains micro-organismes dans notre flore intestinale, nous ne disposons pas d’un indicateur précis de la flore intestinale d’une personne en bonne santé, comme par exemple comment déterminer s’il s’agit d’une flore intestinale saine après l’avoir mesurée.

Google a également fait quelques travaux. Ils ont mesuré la flore intestinale de nombreuses personnes, en essayant d'utiliser des méthodes de big data pour découvrir la « flore intestinale la plus fondamentale » des humains. Cette flore intestinale est ce que nous entendons réellement par flore intestinale normale et saine. C’est une direction qui mérite d’être étudiée.

Deuxièmement, la relation entre le mécanisme moléculaire et la flore intestinale et l’hôte reste au centre des recherches dans de nombreux laboratoires. Car ce n’est que lorsque nous comprenons vraiment comment la flore intestinale interagit avec notre hôte que nous pouvons vraiment utiliser cette flore intestinale.

Troisièmement, la flore intestinale est grandement affectée par l’environnement. Nous venons de parler de la façon dont la nourriture peut avoir un impact important sur la flore intestinale. En effet, les émotions et les différents régimes alimentaires peuvent avoir un impact important sur la flore intestinale. La manière dont ces facteurs environnementaux affectent la flore intestinale est également un sujet de recherche.

09 Effets secondaires des antibiotiques

Ye Shuisong : Il y a actuellement beaucoup d’abus d’antibiotiques dans notre pays. Quel impact cela aura-t-il sur les micro-organismes intestinaux ?

Wu Meng : Si les antibiotiques ne sont pas utilisés selon un traitement normal, avant de tuer les bactéries, ils auront un effet sélectif sur les bactéries, ce qui entraînera le développement d'une résistance aux médicaments. C’est la raison pour laquelle de nombreux agents pathogènes apparaissent, et c’est la conséquence d’une mauvaise utilisation des antibiotiques.

Une autre chose est que l’utilisation d’antibiotiques affectera la flore intestinale et tuera certaines bactéries bénéfiques de la flore intestinale, ce qui peut également provoquer des troubles de la flore et conduire à certaines maladies.

Si les antibiotiques sont prescrits par un médecin, vous devez les utiliser selon la quantité spécifiée par le médecin, au lieu de penser que vous pouvez arrêter de les utiliser parce que vous êtes déjà bien. Vous devez utiliser les antibiotiques conformément aux instructions du médecin.

Ye Shuisong : Dans notre vie quotidienne et notre alimentation, quelles suggestions avez-vous pour que chacun puisse maintenir un état stable de la flore intestinale ou une bonne flore intestinale ?

Wu Meng : Je pense que le régime alimentaire est très important en premier lieu. Essayez de manger des aliments riches en fibres. Une alimentation variée est très bénéfique pour la flore intestinale.

Vous pouvez ensuite essayer de réduire votre consommation d’aliments riches en sucre et en graisses.

D’autre part, il ne faut pas trop nettoyer et ne pas utiliser fréquemment de désinfectants et de produits de stérilisation tels que les désinfectants pour les mains. Si l’environnement est relativement normal et propre, en fait, cela n’a pas d’importance s’il y a beaucoup de bactéries autour de nous. La flore intestinale sera également affectée par certains rythmes, donc un sommeil normal et le maintien d'une bonne humeur seront tous utiles à la flore intestinale.

Cet article est un travail soutenu par le projet de vulgarisation scientifique du ciel étoilé de Chine.

Équipe/Auteur : Deep Science

Réviseur : Wang Qiang, médecin-chef adjoint du département de gastroentérologie, hôpital universitaire de médecine de Pékin

Produit par : Association chinoise pour la science et la technologie, Département de vulgarisation scientifique

Producteur : China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.