1000 premiers jours et microbiote intestinal
D’après la communication du Pr Olivier Goulet
Centre National de Référence des Maladies Digestives Rares, Centre de Réhabilitation et de Transplantation Intestinales, Hôpital Necker -Enfants Malades, 149, rue de Sèvres, 75015 Paris, France
Introduction
Le microbiote intestinal humain, anciennement appelé flore intestinale humaine, est aujourd’hui considéré comme un organe à part entière et il fait l’objet de nombreuses recherches. Il y a quelques années, seuls les bactéries et les micro-organismes cultivables (30 % des bactéries totales de l’intestin) étaient connus.
Or, 70 % des bactéries présentes dans l’intestin ont un métabolisme anaérobie et la culture en laboratoire étant difficile, ce sont les techniques de biologie moléculaire qui ont permis de décrire ce qu’on appelle désormais, le microbiote intestinal.
Le microbiote intestinal comptabiliserait 100 000 milliards de bactéries soit dix fois plus que le nombre de cellules constituant le corps humain . Pesant deux kilos, soit plus que le poids du cerveau, il renferme plus de 2 000 espèces bactériennes. De plus, le nombre de gènes du microbiote est au moins 200 fois plus important que celui du génome humain. Le microbiote joue un rôle dans la fonction digestive car il se situe à l’interface entre l’alimentation et l’épithélium intestinal. Il possède aussi bien d’autres fonctions, car il est en contact avec le système immunitaire et le système neuro-entérique.
Ainsi, la vision que nous avions autrefois de la flore intestinale a beaucoup évolué. Trois phyla bactériens apparaissent dominants : les firmicutes (14-31 %) avec les genres Clostridium, Lactobacillus, Eubacterium cyclindroïdes… ; les bactéroïdètes (9-42 %) avec les Bactéroïdes et Prevotella… et les Actinobacteria (1-10 %) avec notamment les Bifidobacterium .
Evolution du microbiote intestinal
Il est généralement admis que, dans l’utérus de la mère, le foetus possède un tractus intestinal stérile. Or, plusieurs études récentes ont mis en évidence la présence de micro-organismes dans l’environnement intra-utérin, en particulier dans le liquide amniotique, les membranes foetales, le cordon ombilical et le placenta, même dans les cas où les membranes ne sont pas rompues et dans les cas de césariennes. Bactéries, virus, levures peuvent être retrouvés et l’on sait que l’infection est l’une des principales causes de prématurité. L’objectif de nombreuses études au cours de la dernière décennie a été de caractériser les micro-organismes présents dans la cavité utérine et de documenter toute association avec un résultat négatif sur la grossesse. Payne et al. ont ainsi récemment montré que la présence de certaines espèces de bactéries telles qu’Ureaplasma et Fusobacterium dans l’environnement intra-utérin semblait être significativement associée à la prématurité .
L’implantation du microbiote intestinal se poursuit très rapidement après la naissance. Il faut cependant attendre l’âge de trois ans avant que le microbiote ne se stabilise dans sa forme finale et personnelle avec une diversité de plusieurs centaines d’espèces différentes. Pendant cette période, plusieurs facteurs médicaux, culturels et environnementaux (styles de vie, modes alimentaires…) vont influencer sa séquence d’implantation. Une étude comparant le microbiote intestinal de trois populations vivant de façon très différente (nord-américains, amérindiens et malawiens) à différents âges a bien montré cette grande diversité bactérienne selon l’âge et le lieu de vie. Un enfant américain (> 3 ans) présente un microbiote d’une moindre diversité comparé à celui d’un enfant amérindien ou originaire du Malawi. La divergence se poursuit d’ailleurs entre adultes . Le mode de vie occidental semble appauvrir le microbiote.
Chez le nouveau-né, le microbiote intestinal protège des bactéries pathogènes, il est indispensable à la synthèse de certaines vitamines (vitamine K2) et il participe à la maturation de l’intestin (motricité et système immunitaire).
Facteurs influençant la colonisation bactérienne intestinale à la naissance
Plus de 2 000 espèces bactériennes anaérobies et aérobies colonisent progressivement l’intestin. Cette colonisation bactérienne est influencée par différents facteurs.
*La vie-intra-utérine
La présence de micro-organismes dans l’environnement intra-utérin suggère que les bactéries ainsi présentes pourraient influencer le microbiote de l’enfant à naître.
*Le terme de la grossesse
Le microbiote intestinal des nouveau-nés prématurés a une moindre diversité et présente un retard d’implantation, notamment pour les bifidobactéries et bactéroïdes comparé à celui des nouveau-nés à terme, et cela expose ces enfants à un risque d’entérocolite ulcéronécrosante [6].
*Le mode d'accouchement
Le taux d’accouchement par césarienne est en forte augmentation en France : il est passé de 10 % environ en 1980 à 20 % en 2010. En Italie, il est encore plus élevé (> 30 %) (Source : Association Césarine). Le mode d’accouchement influence fortement les conditions de la colonisation du tractus gastro-intestinal du nouveau-né. Ainsi à 1 mois, une diminution d’un tiers du nombre total de bactéries a été observée, particulièrement pour les bifidobactéries, chez des enfants nés par césarienne par rapport à des enfants nés par voie basse. Cette diminution avait des effets significatifs sur les fonctions immunitaires de ces enfants pendant la première année de vie . Or, Bifidobacterium longum (une sous-espèce de B. infantis) joue un rôle particulièrement important dans la dégradation des oligosaccharides du lait humain .
Cette différence de composition du microbiote selon le mode d’accouchement peut avoir des conséquences cliniques telles qu’une augmentation du nombre d’infections, d’allergies, mais aussi une augmentation du diabète de type 1 ou de l’obésité. Une méta-analyse a montré une augmentation du risque de diabète de type 1 de 23 % chez des enfants nés par césarienne . De même, une étude prospective chez des enfants nés par césarienne et suivis pendant 3 ans a mis en évidence une augmentation du risque d’obésité : 15,7 % d’entre eux étaient obèses versus 7,5 % des enfants nés par voie basse .
*Le mode d'alimentation
Le microbite qui s’implante chez le nouveau-né allaité a une plus grande diversité que celle du nouveau-né nourri au lait artificiel. Le lait de la mère favorise l’implantation des bifidobactéries. Or, le microbiote intestinal et son hôte humain vivent en symbiose et le microbiote est capable de réguler, chez l’hôte, l’expression de certains gènes associés au système immunitaire .
*Les médicaments
De nombreux articles ont relevé les perturbations du microbiote intestinal par les antibiotiques et les inhibiteurs de la pompe à protons (IPP). Il existe ainsi des données reliant l’utilisation des IPP dans l’enfance avec une susceptibilité accrue aux gastroentérites aiguës et aux pneumonies communautaires . De même, le lien entre des expositions précoces et/ou répétées aux antibiotiques et le risque de survenue de maladie de Crohn ou de maladie inflammatoire de l’intestin a été établi . Aux États-Unis, il a été observé une corrélation entre les consommations élevées d’antibiotiques et l’obésité.
En conclusion, la colonisation bactérienne intestinale à la naissance serait en quelque sorte programmée et plus favorable pour les enfants nés à terme, par voie basse, allaités et ne recevant ni antibiotiques, ni antiacides.
Pathologies associées à une dysbiose intestinale
Un déséquilibre dans la composition du microbiote intestinal (dysbiose) entre les bactéries protectrices et délétères, lié à une alimentation inadaptée ou à l’utilisation d’antibiotiques ou d’IPP, peut être associé à un syndrome de l’intestin irritable ou à de nombreuses autres maladies : allergie, MICI, infections, obésité, troubles fonctionnels intestinaux… . Il est d’ailleurs intéressant de noter que la diminution des infections depuis 50 ans grâce aux antibiotiques et aux vaccins est corrélée à une augmentation des maladies inflammatoires, allergiques et dysimmunitaires .
*Les allergies
Les enfants vivant à la ferme, exposés à une plus grande variété de micro-organismes, ont un risque significativement inférieur de souffrir d’asthme par rapport à des enfants de la même région vivant dans des conditions d’hygiène plus strictes .
Des chercheurs suédois ont comparé le microbiote de nouveaunés de parents allergiques et non allergiques. Les enfants nés de parents non allergiques avaient davantage de lactobacilles et de bifidobactéries à la naissance. Cinq ans plus tard, les enfants qui présentaient un microbiote pauvre en lactobacilles et B. bifidum sont plus souvent devenus allergiques que les autres .
*La maladie de Crohn
La prévalence de la maladie de Crohn est en augmentation en France ainsi que dans beaucoup de pays industrialisés. Les lésions intestinales sont la conséquence d’une activation non régulée du système immunitaire muqueux. En amont de cette activation interviennent des facteurs environnementaux (mode de vie, tabac, agents infectieux et microbiote…) et des facteurs génétiques. Chez les patients atteints de MICI, la présence d’un déséquilibre dans la composition du microbiote intestinal a été mise en évidence. Cette dysbiose pourrait participer à l’activation chronique et inappropriée du système immunitaire intestinal et conduire à l’inflammation au niveau intestinal. Elle serait caractérisée par un déficit en certaines bactéries, telles que Faecalibacterium prausnitzii qui joue un rôle protecteur par ses propriétés anti-inflammatoires et qui pourrait être un marqueur de récidive de la maladie de Crohn .
*L'obésité
Des chercheurs belges ont découvert qu’une bactérie, Akkermansia muciniphila était très abondante dans l’intestin de sujets en bonne santé mais diminue chez les obèses. Cette bactérie vit dans le mucus qui recouvre et protège les cellules intestinales. Elle joue un rôle très important dans le maintien de la fonction barrière de l’intestin et protège du développement de l’obésité (stockage de graisses) .
Modulation de microbiote intestinal
C’est en 1908 qu’Elie Metchnikoff (1845-1916) a suggéré que l’ingestion de bactéries vivantes pourrait avoir des effets bénéfiques sur la flore intestinale.
Il a émis l’hypothèse que les Lactobacilli étaient importants pour la santé et la longévité, et a promu le yaourt et les produits fermentés . Le yaourt est défini par le codex alimentarius comme un produit laitier résultant de la fermentation du lactose en acide lactique par deux bactéries spécifiques (Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus).
*Les probiotiques
Les probiotiques sont des micro-organismes vivants dont la consommation en quantité suffisante et adéquate, entraînent des effets bénéfiques chez l’hôte .
Ils sont totalement dépourvus de pathogénicité, et résistent aux techniques de conditionnement ainsi qu’aux sécrétions gastrique et biliaire. Ils colonisent et/ou adhérent à l’épithélium intestinal et procurent des effets bénéfiques démontrables . Les principaux probiotiques sont Lactobacillus sp, Bifidobacterium sp, Streptococcus salivarius, Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecium, Escherichia coli, Clostridium butyricum et Saccharomyces boulardii.
Les mécanismes d’action principalement évoqués, sont les suivants : une compétition avec des bactéries pathogènes (au niveau des nutriments, des récepteurs ou des molécules d’adhésion), une acidification de l’environnement du colon et la production de différents facteurs (vitamines, facteurs trophiques, substances antimicrobiennes, enzymes…).
Les probiotiques ont été étudiés dans de très nombreuses situations cliniques : diarrhée aiguë de l’enfant, diarrhée à Clostridium difficile, diarrhée en nutrition artificielle, diarrhée des voyageurs, ulcère, pancréatite, mucoviscidose, intolérance au lactose, sténose non-alcoolique, allergie de l’enfant, colite ulcéreuse, maladie de Crohn, pochite, intestin irritable, constipation, cancer colorectal… Finalement, leur efficacité a été prouvée dans les diarrhées aiguës infectieuses (prévention et traitement), les diarrhées associées aux antibiotiques, les diarrhées à Clostridium difficile, l’entérocolite ulcéro-nécrosante et les troubles fonctionnels intestinaux. Les effets cliniques dépendent de la souche sélectionnée ou associée, de la dose, de la durée d’administration et de sa préservation dans le tube digestif.
En pratique, en fonction de l’indication et de la situation clinique, un probiotique peut être administré comme un « médicament » ou avec un produit alimentaire comme le yaourt ou des produits laitiers. Des effets bénéfiques ont été démontrés quel que soit le mode d’administration.
*Les prébiotiques
Un prébiotique est un ingrédient alimentaire non assimilable ayant un effet bénéfique chez l’homme ou l’animal en stimulant sélectivement la croissance et/ou l’activité d’une ou plusieurs espèces bactériennes du microbiote colique .
Certains prébiotiques sont ajoutés depuis quelques années dans des laits pour nourrissons. Il s’agit essentiellement de fructo-oligosaccharides (FOS) et de galacto-oligosaccharides (GOS) dans un rapport 9/1 afin de se rapprocher de l’équilibre du lait maternel. Leur effet bifidogène a été démontré in vitro et in vivo.
Une étude clinique [26] a ainsi montré que la modulation de la flore intestinale par les prébiotiques était possible. En effet, la supplémentation en prébiotiques (mélange de galacto- et de fructo-oligosaccharides) d’une formule lactée standard, chez le nourrisson né à terme, favorise l’implantation d’un microbite riche en bifidobactéries se rapprochant du microbite des nouveau-nés allaités. Les espèces stimulées (bifidobactéries et lactobacilles) seraient les mêmes que celles retrouvées en espèces dominantes chez le nouveau- né allaité. Cet effet bifidogène apparaît dose-dépendant .
*Les produits de fermentation
Les formules infantiles fermentées se caractérisent par une acidification biologique du lait de vache sous l’action de bactéries (Bifidobacterium breve C50 et de Streptococcus thermophilus). Elles contiennent à la fois des fragments de bactéries tuées et des produits de fermentation, appelés « postbiotiques ».
Ces formules présentent des effets immunologiques : réponse IgA au vaccin antipolio, prévention des gastro-entérites et des troubles fonctionnels digestifs, prévention de l’allergie… .
En conclusion, le microbiote est caractérisé par une grande diversité. Il diffère en fonction d’influences anténatales et surtout postnatales. Il existe des bactéries « protectrices » et il est possible de moduler le microbiote et de le transplanter. Les 1 000 premiers jours sont très importants pour l’implantation du microbiote intestinal et l’installation d’une symbiose. Le rôle de la nutrition est essentiel et il est ainsi possible d’agir de façon préventive dans l’apparition de certaines maladies immunologiques.
Le microbiote intestinal en chiffres
- 100 000 milliards de bactéries
- 10 fois plus que le nombre de cellules de l’organisme
- 1 000 espèces différentes
- 1 à 2 kg
- 3,3 millions de gènes (150 fois plus de gènes que le génome humain)
Toute dernière nouvelle sur le microbiote intestinal d'aprés les résultats des dernières recherches scientifiques:Eh bien, il semble que le microbiote change le niveau de protéines cérébrales impliquées dans l'humeur et l'anxiété et tout le futur comportement et personnalité de l'être humain.
C'est incroyable,il parait que tout notre avenir santé est dicté par ce microbiote intestinal.
Ce microbiote est très précieux et il faut le protéger,et je rappelle les recommandations essentielles pour le préserver,c'est que les enfants naissent à terme et prévenir la prématurité, priviliger la naissance par voie basse quand c'est possible, encourager l'allaitement maternel pour le plus longtemps possible jusqu'à l'âge de 2 ans et ne pas donner facilement des médicaments perturbateurs pour le nouveau né,surtout ni antibiotiques, ni antiacides.
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