Microbiote : Le projet Microbiome humain des NIH – PMC

Le microbiote humain : le monde des micro-organismes comme « organe caché » et ses effets sur la santé

Introduction : Définition et évolution historique du concept de microbiote

Le corps humain se comprend mieux lorsqu’on l’envisage non pas comme un organisme unique, mais comme une entité multicellulaire vivant au sein d’un système complexe établi avec des millions de micro-organismes. Ce réseau microscopique, qui renferme environ dix fois plus de gènes que le génome humain et dont les activités biochimiques influencent profondément notre santé, est appelé . Le terme « microbiote » désigne l’ensemble des populations de micro-organismes présents dans un environnement donné ; à l’inverse, l’ensemble du matériel génétique de ces organismes est exprimé par le concept de .

Historiquement, la relation entre la vie microscopique et l’être humain peut être suivie depuis les organismes qu’Antonie van Leeuwenhoek observa depuis sa propre bouche au XVIIᵉ siècle ; toutefois, l’étude systématique et au niveau génomique du microbiote ne remonte qu’aux trente dernières années. Le tournant de ce domaine a été marqué par le développement des technologies de . Grâce notamment à la séquençage en amplicons du gène de l’ARNr 16S et aux approches métagénomiques, il est devenu possible d’identifier un grand nombre d’espèces bactériennes non cultivables.

Les Instituts nationaux de la santé des États-Unis (NIH) ont joué un rôle crucial dans l’institutionnalisation de ce domaine de recherche grâce au (Human Microbiome Project – HMP). L’objectif fondamental de ce projet peut être résumé ainsi : caractériser le microbiome humain en prélevant des échantillons à travers plusieurs régions chez au moins 250 volontaires « en bonne santé », mettre en évidence les relations entre les modifications du microbiote et l’état de santé/maladie, et mettre à la communauté scientifique une source de données standardisée. Ce projet constitue la preuve que les recherches sur le microbiote sont passées de travaux de laboratoire isolés à une discipline scientifique .

Composition du microbiote et mécanismes de biodiversité

Diversification des écosystèmes du sol, de l’intestin et de la peau

L’homme constitue un micro-microécosystème composé d’écosystèmes qui diffèrent de manière significative selon les régions du corps. Chaque région abritant des conditions physico-chimiques propres (niveau d’oxygène, pH, disponibilité des nutriments), des populations uniques se développent sous l’effet de pressions sélectives.

• Le microbiote intestinal :FirmicutesBacteroidetes
• Microbiome buccal :
• Micro-micro-écosystème cutané :

Mécanismes Fondamentaux de l’Interaction Microbiota-Individu

L’impact des micro-écosystèmes sur notre santé n’est pas le fruit du hasard : il s’exerce par le biais de mécanismes précis :

1. Synthèse métabolique et production d’énergie :acides gras à chaîne courte

2. Vitamines : synthèse des vitamines

3. Résistance à la colonisation :

4. Apprentissage du système immunitaire :

Santé-Maladie : Dimensions Cliniques et Sectorielles

Maladies métaboliques et processus inflammatoires

L’irréabilité du microbiome, , se caractérise par une diminution de la diversité ou un déplacement compositionnel. Des études ont établi un lien entre la disbiosis et des affections chroniques telles que l’obésité, le diabète de type 2, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et le syndrome métabolique. Cependant, la plupart de ces études restent au niveau de la , et des conceptions expérimentales longitudinales sont nécessaires pour établir de manière définitive une relation de causalité.

Axe Intestin-Brein

L’un des domaines de recherche les plus dynamiques ces dernières années est la voie de communication bidirectionnelle entre le microbiome intestinal et le système nerveux central. Le médiise cet axe en activant les voies neurohormonales par le biais des marqueurs inflammatoires systémiques et des métabolites bactériens. Les relations entre les profils du microbiome et la dépression, les troubles anxieux et les maladies neurodégénvatives font l’objet d’investigations actives ; il convient toutefois de souligner que le niveau de preuve en vue d’une application clinique demeure encore à un stade précoce.

Méthodes d’intervention thérapeutique

La modulation du micro-organisme est de plus en plus prise en compte dans la médecine moderne :

• Probiotiques :
• Prébiotiques :
• Fékale mikromicrokom transfert (FMT) :Clostridioides difficile

Pour la plupart de ces thérapies, il est nécessaire d’achever des études cliniques contrôlées et standardisées, car les profils microbiomiques individuels rendent difficile la prédiction des réponses personnalisées.

Évaluation académique et références bibliographiques

Les recherches sur le microbien humain représentent l’un des développements les plus importants dans la transformation de la paradigme de la science biomédicale. En élargissant le concept de « soi » d’un organisme, elles redéfinissent celui-ci comme un (ensemble cellule-microorganisme) génétiquement, évolutivement et métaboliquement interconnecté, au-delà du matériel génétique.

Cependant, d’un point de vue de rigueur académique, plusieurs points méritent d’être pris en compte : le premier est que la plupart des résultats sont de nature corrélationnelle et que l’établissement d’un lien de causalité s’avère difficile ; le second, que la variabilité propre à chaque individu dans les profils du microbiome intestinal limite l’application d’approches thérapeutiques standardisées ; le troisième, enfin, est le risque d’interprétation exagérée des résultats scientifiques dans la promotion des produits probiotiques commerciaux.

संदर्भ :

1. Consortium du Projet du Microbiome Humain. (2012). Structure, fonction et diversité du microbiome humain sain. , 486(7402), 207–214.
2. Programme NIH pour la recherche biomédicale — Projet du microbiome humain : définitions et objectifs officiels. National Institutes of Health (NIH). Bethesda, Maryland.
3. Turnbaugh PJ, Ley R, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. (2006). Un microbiome associé à l’obésité et doté d’une capacité accrue pour l’exploitation de l’énergie. , 444(7122), 1022–1025.
4. Expéditeur R, Fuchs S, Milo R. (2016). Estimations révis du nombre de cellules humaines et dans le corps. , 14(12):e2004427.

L’avenir des recherches dans ce domaine doit s’orienter vers l’augmentation des études longitudinales, la mise en évidence des relations de causalité et l’évaluation de la validité clinique des approches médicales personnalisées basées sur les micro-microcompartiments.

Note de source : Ce travail a été mis à jour et compilé dans un format académique à partir des données d’archive disponibles à l’adresse https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2792171.