L’énigme du microbiome

« Les big data ne peuvent pas produire des descriptions compliquées de la causalité. Surtout dans le domaine des soins de santé. Presque toutes nos maladies se produisent à l’intersection des systèmes du corps humain. » -Clayton M. Christensen

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L’ensemble des microbes qui colonisent notre côlon – notre microbiome – estun merveilleux tampon contre les ravages de la nature. Si nous pouvions guider ces microbes, nous serions peut-être en mesure de prévenir ou de guérir des dizaines de maladies inflammatoires incurables, notamment l’arthrite, les maladies cardiaques, le diabète et la démence.

Mais il existe une rétroaction entre les microbes intestinaux et l’inflammation qui complique un problème déjà difficile. Nous savons qu’un microbiome intestinal malsain peut provoquer une inflammation systémique. Mais l’inflammation peut aussi éliminer les microbes intestinaux, ce qui risque d’aggraver la situation.

Les microbiomes de certaines personnes en mauvaise santé semblent être déséquilibrés ou « dysbiotiques », mais personne ne sait exactement ce que cela signifie. Compte tenu de notre ignorance, comment pouvons-nous tirer parti de la puissance du microbiome ?

Accepter notre ignorance

Ce que nous savons, c’est que plus la diversité microbienne est grande, moins il y a d’inflammation. Ce n’est pas grand-chose, mais c’est un début. Cela implique que nous pourrions favoriser un microbiome sain en adoptant un régime alimentaire très varié, composé de légumes et de fruits riches en fibres.

Il peut y avoir des méchants identifiables. Certaines familles de bactéries, comme les entérobactéries, sont plus nombreuses dans les états inflammatoires. Cette famille comprend notamment Salmonella, E. coli, Shigella, Enterobacter, Citrobacter et Klebsiella. La plupart de ces bactéries possèdent des flagelles, ce qui leur permet de nager vers des cibles attrayantes, comme le mucus qui recouvre notre intestin de bout en bout. Ils possèdent également des fimbria, qui sont comme de minuscules grappins que ces microbes utilisent pour s’attacher aux cellules humaines. Autre caractéristique : Ils adorent les sucreries.

La membrane externe de ces microbes est composée de graisse et de sucre. La partie grasse est un lipide qui aide à créer la membrane, et la partie sucrée forme des fils ressemblant à des poils de barbe à papa sur les bactéries. Cet élément constitutif des bactéries est appelé lipopolysaccharide (LPS) en l’honneur de ses deux principaux composants.

Lorsqu’un de ces microbes meurt, sa membrane se décompose en molécules de LPS, bien connues du système immunitaire. Nous luttons contre ces microbes depuis suffisamment longtemps pour que la détection des LPS soit inscrite dans nos gènes, dans le cadre de notre système immunitaire inné.

Si vous injectez du LPS à quelqu’un, il deviendra en quelques minutes très anxieux et aura de la fièvre. À des doses suffisantes, elle deviendra septique. À des doses plus faibles, l’exposition chronique aux LPS est associée à une série de maladies, dont la dépression et l’anxiété.

C’est compliqué

Mais corrélation n’est pas causalité, et c’est là que réside l’énigme.

Lorsque le système immunitaire découvre les LPS, il peut s’attaquer aux bactéries de l’intestin. Lorsqu’une bactérie pénètre dans une cellule de l’intestin, le système immunitaire ne la poursuit pas poliment. Il détruit carrément la cellule, tuant à la fois l’intrus et l’otage. C’est ainsi que le système immunitaire peut, par inadvertance, créer une fuite intestinale.

Les bactéries qui produisent des LPS peuvent alors franchir la paroi intestinale et pénétrer dans la circulation sanguine. De là, elles peuvent choisir les tissus à coloniser. Ces microbes intestinaux déplacés incitent le système immunitaire à agir davantage, ce qui intensifie la guerre et entraîne une inflammation systémique. Il s’agit d’une boucle de rétroaction dans laquelle les bactéries et les cellules immunitaires se relaient pour nous rendre malades.

Le microbiome façonne-t-il la réponse immunitaire ou le système immunitaire façonne-t-il le microbiome ? La réponse est oui.

Tout se passerait bien si le système immunitaire pouvait éliminer les agents pathogènes et crier victoire. Mais tant que nous nourrissons assidûment ces agents pathogènes, une bataille sans fin est garantie.

L’axe intestin-cerveau est aussi un cycle

Mais ce n’est pas tout : L’intestin et le cerveau sont reliés par le nerf vague. Les communications du microbiome intestinal remontent le long du nerf vague pour alerter le cerveau en cas d’irrégularités. Les problèmes intestinaux ne sont pas toujours directement perceptibles, mais ils se manifestent souvent par de l’anxiété ou de la dépression.

Toutefois, le canal vagal est bidirectionnel et le cerveau peut communiquer avec l’intestin, ce qui a une incidence sur les hormones et le système immunitaire. Une fois de plus, ce va-et-vient rend difficile l’établissement d’une relation de cause à effet.

Ces problèmes ne sont pas dus à des défauts expérimentaux ; ils sont intrinsèques à la manière dont le microbiome a élu domicile dans notre corps. Il y a une circularité essentielle dans notre cohabitation avec les microbes. Ce cycle peut être vertueux ou vicieux. Et pour le meilleur ou pour le pire, il est assez stable.

Cependant, il est toujours possible de perturber le cycle. S’il est difficile de bloquer le système immunitaire, il est facile de dérégler le microbiote : Il suffit d’arrêter de nourrir les mauvaises bactéries et de commencer à nourrir les bonnes. Il suffit d’arrêter de nourrir les mauvaises bactéries et de commencer à nourrir les bonnes. Cela signifie qu’il faut éliminer le sucre de l’alimentation et le remplacer par des fibres prébiotiques. En quelques jours, l’écologie de l’intestin devrait se diversifier et devenir plus saine.

Les bactéries qui consomment des fibres produisent du butyrate, une petite molécule qui nourrit et soigne la muqueuse intestinale, en colmatant les fuites. Les bactéries ayant retrouvé leur place, le système immunitaire se met en veilleuse et vos précieux tissus ne sont plus attaqués.

En résumé

En biologie, rien n’est simple. L’évolution fonctionne en superposant continuellement de nouvelles caractéristiques au châssis existant. L’idée de recruter son propre groupe de microbes pour se protéger des autres microbes est un parfait exemple de cette tendance.

La biologie est complexe parce que le monde est plein de nouveautés et qu’une grande partie de ces nouveautés aimerait vous manger. La seule façon de suivre le mouvement est de l’admettre et d’aller dans le sens du courant, pas contre lui. Il n’y a pas de garantie dans la vie, mais une alimentation riche en légumes et en baies est un bon début.