De la fonction cérébrale à la fonction métabolique, les montagnes de recherches sur les bactéries intestinales menées ces dernières années commencent tout juste à révéler l’impact des billions de micro-organismes qui résident dans nos intestins sur notre santé. Voici un tour d’horizon des recherches les plus récentes sur notre microbiote gastro-intestinal et ses implications sur la santé.
Nouvelles connaissances sur le rôle des bactéries intestinales dans les troubles neurologiques
Les scientifiques s’efforcent de mieux comprendre comment la connexion entre notre intestin et notre cerveau affecte le système nerveux central. Des études antérieures ont mis en évidence le fait que le microbiote intestinal des patients atteints de sclérose en plaques (SEP) diffère des bactéries présentes chez les personnes non atteintes de cette maladie. Les chercheurs du Brigham and Women’s Hospital ont concentré leurs efforts sur l’exploration de la connexion intestin-cerveau afin de mieux comprendre ce lien avec la sclérose en plaques. Dans leurs travaux les plus récents, l’équipe de Brigham a étudié les interactions entre les microbes intestinaux et deux types particuliers de cellules gliales, les astrocytes et les microglies, connues pour jouer un rôle majeur dans le système nerveux central.
Alors que d’autres études dans ce domaine ont examiné comment les sous-produits des micro-organismes vivant dans l’intestin peuvent provoquer une inflammation du cerveau, la dernière étude de l’équipe est la première à examiner comment les sous-produits microbiens peuvent prévenir l’inflammation. Dans leurs recherches, ils ont découvert que lorsque les microbes de l’intestin traitent le tryptophane, un acide aminé communément associé à la dinde, ils produisent des composés capables de traverser la barrière hémato-encéphalique et d’activer une voie anti-inflammatoire qui limite la neurodégénérescence.
La voie en question a également été associée à la fois à la maladie d’Alzheimer et au glioblastome. L’équipe pense que ses recherches pourraient être utiles pour comprendre d’autres maladies neurologiques que la sclérose en plaques.
Selon Francisco Quintana, Ph.D., professeur agrégé de neurologie à Harvard et l’un des coauteurs de l’étude, « il est probable que les mécanismes que nous avons découverts soient pertinents pour d’autres maladies neurologiques que la sclérose en plaques. Ces connaissances pourraient nous guider vers de nouvelles thérapies pour la SEP et d’autres maladies ».
L’étude a été publiée dans la revue Nature. L’équipe prévoit d’approfondir le lien entre l’intestin et les maladies neurologiques. Leurs résultats pourraient un jour contribuer à orienter les thérapies futures pour les personnes souffrant de troubles neurologiques tels que la sclérose en plaques et la maladie de Parkinson.
« Ces résultats permettent de comprendre clairement comment l’intestin agit sur les cellules résidentes du système nerveux central dans le cerveau. Maintenant que nous avons une idée des acteurs impliqués, nous pouvons commencer à les poursuivre pour développer de nouvelles thérapies », a déclaré le Dr Quintana.
Les micro-organismes de l’intestin déclenchent une réponse antitumorale dans le foie
Si d’autres études suggèrent que le microbiote gastro-intestinal influence la réponse immunitaire au cancer, on ne sait pas encore si et comment cela se produit dans le foie. Le cancer du foie est l’une des principales causes de décès liés au cancer dans le monde. Selon l’American Cancer Society, rien qu’en 2018, plus de 40 000 Américains seront diagnostiqués, et environ 30 000 mourront d’une forme de cancer du foie. Dans une étude récente dirigée par des scientifiques du Centre de recherche sur le cancer de l’Institut national du cancer (NCI CCR) et publiée dans la revue Science, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre la relation entre la flore intestinale, le cancer du foie et la réponse immunitaire de l’organisme.
Les chercheurs ont découvert que lorsqu’ils utilisaient un cocktail d’antibiotiques pour éliminer le microbiote intestinal, les tumeurs du foie étaient moins nombreuses et plus petites, et qu’il y avait une réduction de la propagation d’autres cancers au foie.
Selon le Dr Tim Greten, responsable de l’étude, « nous avons constaté, en utilisant différents modèles de tumeurs, que si l’on traite des souris avec des antibiotiques et que l’on appauvrit ainsi certaines bactéries, on peut modifier la composition des cellules immunitaires du foie, ce qui affecte la croissance des tumeurs dans le foie. C’est un excellent exemple de la façon dont ce que nous apprenons de la recherche fondamentale peut nous donner un aperçu du cancer et des traitements possibles. »
L’équipe a étudié les cellules immunitaires du foie pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la suppression des tumeurs. Dans ses recherches, l’équipe a démontré qu’une espèce particulière de bactérie, Clostridium scindens, modifiait les acides biliaires de manière à signaler au foie la production de la chimiokine CXCL16. Ces protéines de signalisation stimulent la production de cellules « T tueuses naturelles » (NKT), qui surveillent le foie, réduisant ainsi la croissance des cancers du foie primaires et métastatiques. Les résultats de l’équipe permettent de mieux comprendre les mécanismes qui peuvent conduire au développement du cancer du foie ainsi que les approches thérapeutiques qui peuvent être utilisées pour les traiter.
La flore gastro-intestinale régule les réserves de graisse
L’obésité devient une épidémie croissante et est la principale cause de problèmes de santé potentiellement mortels comme les maladies cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux et certains cancers. Une nouvelle étude menée par des scientifiques du King’s College de Londres et publiée dans la revue Nature a examiné comment l’intestin traite et stocke les graisses dans tout le corps. Leurs conclusions suggèrent que la prise de kilos est le résultat de l’alimentation et de l’environnement plutôt que de la génétique.
Selon la chercheuse principale, le Dr Cristina Menni, « cette étude a vraiment accéléré notre compréhension de l’interaction entre ce que nous mangeons, la façon dont cela est traité dans l’intestin, et le développement des graisses dans le corps, mais aussi l’immunité et l’inflammation. Nous avons pu obtenir un instantané à la fois de la santé de l’organisme et des processus complexes qui se déroulent dans l’intestin. »
Afin de mieux comprendre comment les processus sous-jacents qui se produisent dans l’intestin affectent la transformation et la distribution des graisses, les chercheurs ont analysé le métabolome fécal de paires de jumeaux. Leur analyse a révélé que les processus chimiques de l’intestin étaient davantage influencés par des facteurs environnementaux tels que l’alimentation que par la génétique.
« Ces nouvelles connaissances signifient que nous pouvons modifier l’environnement intestinal et relever le défi de l’obésité sous un nouvel angle lié à des facteurs modifiables tels que l’alimentation et les microbes présents dans l’intestin. C’est passionnant, car contrairement à nos gènes et à notre risque inné de développer de la graisse autour du ventre, les microbes intestinaux peuvent être modifiés par des probiotiques, des médicaments ou des régimes riches en fibres », a déclaré le premier auteur de l’étude, le Dr Jonas Zierer.
À l’aide des données dérivées, les chercheurs ont établi une liste croisée des bactéries liées à tel ou tel métabolite, créant ainsi une ressource précieuse qui aidera les futurs chercheurs à mieux comprendre l’influence des bactéries intestinales sur la santé.
Le professeur Tim Spector, chef du groupe de recherche, a déclaré : « Le fait de savoir qu’elles sont largement contrôlées par ce que nous mangeons plutôt que par nos gènes est une excellente nouvelle, qui ouvre de nombreuses voies pour utiliser les aliments comme médicaments. À l’avenir, ces produits chimiques pourraient même être utilisés dans des toilettes intelligentes ou comme papier toilette intelligent. »