Dans le premier article de cette série, nous avons découvert que notre intestin abrite un écosystème extrêmement complexe. Ce dernier est constitué de bactéries, mais également de virus, de levures, de champignons et d’archées. Nous avons également appris que lorsque cet équilibre se modifie, une dysbiose peut apparaître 1.
L’approche du Pr Donatini : comprendre les fermentations intestinales
Pour le gastro-entérologue Bruno Donatini, il ne suffit pas de rechercher un manque de « bonnes bactéries ». Ainsi, son approche s’intéresse davantage au fonctionnement physiologique de l’écosystème intestinal : que font les micro-organismes présents dans notre intestin ? Que produisent-ils ? Et que se passe-t-il lorsque certaines fermentations deviennent excessives ? Cette vision rejoint sur certains points les recherches actuelles sur le microbiome. En effet, celles-ci s'intéressent plus rarement à la simple liste des bactéries présentes qu’à leurs fonctions et aux molécules qu’elles produisent.
Une vision centrée sur les fermentations excessives
La fermentation est un phénomène parfaitement naturel. Nous l’avons d’ailleurs abordé dans notre précédent article : certaines fibres alimentaires arrivent dans le côlon sans avoir été digérées. Les bactéries intestinales vont alors les fermenter et produire notamment des acides gras à chaîne courte, comme le butyrate, qui participent au maintien de la barrière intestinale.
Autrement dit, fermenter n’est pas mauvais : c’est même indispensable.
La problématique survient lorsque ces fermentations deviennent excessives, se produisent dans des zones inhabituelles du tube digestif ou conduisent à une production déséquilibrée de gaz et de métabolites.
C’est précisément l’un des points centraux de l’approche développée par Bruno Donatini. Il suggère que certains déséquilibres microbiens pourraient favoriser des fermentations intestinales anormales avec une production importante de gaz tels que l’hydrogène ou le méthane. Mais également générer la production de différents métabolites susceptibles d'influencer l'environnement intestinal2,3.
Cette notion n’est d’ailleurs pas totalement étrangère à la gastro-entérologie conventionnelle. En effet, les recherches menées sur le syndrome de l’intestin irritable et le SIBO — Small Intestinal Bacterial Overgrowth, ou pullulation bactérienne de l’intestin grêle — montrent que les micro-organismes intestinaux, leurs métabolites et la production de gaz peuvent participer aux ballonnements, aux douleurs abdominales et aux modifications du transit4.
Ainsi, la question des chercheurs n’est plus seulement : « Quelles bactéries avons-nous dans l’intestin ? », mais également : « Que sont-elles en train d’y fabriquer ? ».
Fermentation et putréfaction : deux phénomènes différents
Tous les nutriments ne sont pas transformés de la même manière par notre microbiote :
Ainsi, les glucides non digérés et certaines fibres sont principalement fermentés. Les protéines, quant à elles, peuvent subir des phénomènes de fermentation protéolytique, parfois qualifiés plus simplement de « putréfaction intestinale ». Ces réactions produisent différents composés chimiques : ammoniac, amines, composés soufrés, phénols ou indoles, par exemple 5.
Encore une fois, leur présence n'est pas nécessairement pathologique. Notre organisme est parfaitement capable de gérer de nombreux métabolites microbiens. C’est plutôt leur nature, leur quantité, leur localisation et le contexte intestinal dans lequel ils sont produits qui intéressent aujourd’hui les chercheurs.
Cette approche fonctionnelle change donc notre façon d'observer le microbiote. Deux personnes pourraient théoriquement posséder des microbiotes relativement proches sur le plan de leur composition, mais dont l'activité métabolique serait différente.
Le rôle des levures, champignons et biofilms
Lorsque l’on parle de microbiote intestinal, nous pensons presque systématiquement aux bactéries. Pourtant, elles ne vivent pas seules ! Notre intestin héberge également des champignons microscopiques et des levures. Tous ces micro-organismes forment ce que les chercheurs appellent le mycobiote intestinal 6.
Parmi eux se trouve notamment un champignon du genre Candida. Certaines espèces, dont Candida albicans, peuvent être présentes chez des individus en bonne santé sans provoquer de maladie. Le problème n’est donc pas nécessairement leur présence, mais les conditions susceptibles de modifier leur comportement ou leur abondance.
Le mycobiote reste beaucoup moins étudié que le microbiote bactérien. Les connaissances progressent cependant rapidement et montrent que bactéries et champignons interagissent en permanence entre eux mais également avec notre système immunitaire. Certains facteurs tels que les médicaments, l'alimentation, l'âge, l'immunité ou encore les interactions avec les bactéries pourraient ainsi modifier cet équilibre7.
Là encore, le professeur Bruno Donatini accorde une place importante à ces levures, notamment à Candida, dans son interprétation de certaines dysbioses digestives. De plus, la recherche scientifique actuelle confirme l'intérêt d'étudier le mycobiote et les interactions entre Candida, bactéries et immunité. En revanche, le rôle exact d'une prolifération fongique intestinale dans de nombreux symptômes chroniques reste encore discuté et ne permet pas aujourd'hui d'attribuer systématiquement des symptômes digestifs ou généraux à Candida. Ce qui constitue une nuance essentielle.
Les biofilms : quand les micro-organismes travaillent en équipe
Dans la nature, les micro-organismes vivent rarement isolés. Communément, ils s'organisent en communautés et produisent autour d'eux une matrice protectrice. Cette dernière est composée de polysaccharides, de protéines ainsi que d'autres molécules. C'est ce que l'on appelle un biofilm. On pourrait comparer ce phénomène à une petite ville fortifiée : les micro-organismes s'y regroupent, communiquent entre eux et bénéficient d'un environnement qui peut les protéger des agressions extérieures !8
Les biofilms sont parfaitement connus en médecine. Ils peuvent notamment se développer sur certaines surfaces ou certains dispositifs médicaux et contribuer alors à la persistance d'infections. Dans l'intestin, la situation est évidemment beaucoup plus complexe. Des biofilms microbiens peuvent exister au contact du mucus intestinal et leurs modifications sont étudiées dans plusieurs pathologies digestives. Par ailleurs, les bactéries et les champignons peuvent également interagir au sein de ces structures.
Dans l'approche du Pr Donatini, ces communautés microbiennes participent à l'entretien de certains déséquilibres digestifs chroniques. La recherche confirme l'existence et l'intérêt biologique des biofilms intestinaux. Néanmoins, leur utilisation comme explication générale de symptômes chroniques reste encore un domaine en cours d'étude.
L'importance des mycotoxines
Le terme peut sembler inquiétant. Pourtant, il désigne quelque chose de très commun. Les mycotoxines sont des substances produites par certaines espèces de champignons microscopiques, notamment appartenant aux genres Aspergillus, Penicillium ou Fusarium. Nous pouvons y être exposés principalement par l’alimentation, lorsque certaines denrées ont été contaminées au cours de leur culture, de leur stockage ou de leur transformation. Parmi les aliments susceptibles d'être concernés figurent notamment certaines céréales, le maïs, les fruits à coque, les fruits secs, les épices ou encore certains produits stockés dans de mauvaises conditions.
Plusieurs mycotoxines sont aujourd'hui bien identifiées : on retrouve par exemple les aflatoxines, l’ochratoxine A, les fumonisines ou encore le déoxynivalénol.
Alors, pourquoi intéressent-elles les spécialistes du microbiote ? Parce que l'intestin constitue l'une des premières interfaces entre ces substances et notre organisme. Ainsi, les travaux expérimentaux montrent que certaines mycotoxines peuvent modifier l'intégrité de la barrière intestinale, influencer les réponses immunitaires locales et modifier la composition du microbiote. Mais la relation fonctionne également dans l'autre sens : certaines bactéries intestinales peuvent transformer ou fixer certaines mycotoxines et ainsi modifier leur devenir dans l'organisme9.
Microbiote et mycotoxines entretiennent donc une relation particulièrement complexe. Dans l'approche du Pr Donatini, l'exposition aux mycotoxines occupe une place importante dans certains terrains digestifs perturbés. Cependant, les effets démontrés de certaines mycotoxines ne permettent pas de conclure qu'elles sont responsables de l'ensemble des symptômes attribués aux dysbioses chroniques. Là encore, il est important de distinguer une piste biologique intéressante d'une relation de causalité définitivement démontrée chez l'être humain.
Les troubles associées aux déséquilibres du microbiote
Pourquoi la recherche s'intéresse-t-elle autant au microbiote ? Parce que ses effets potentiels semblent dépasser largement notre digestion. Ainsi, les scientifiques étudient aujourd'hui les liens entre microbiote, métabolisme, immunité et système nerveux. Cependant, il faut nuancer la relation : observer une dysbiose chez une personne malade ne signifie pas nécessairement que la dysbiose a provoqué la maladie. Une maladie elle-même, les médicaments utilisés pour la traiter, l'alimentation, l'activité physique ou encore le mode de vie peuvent également modifier le microbiote. C'est toute la difficulté — et tout l'intérêt — de la recherche actuelle. En voici un aperçu.
Les troubles digestifs : les premiers concernés
C'est naturellement au niveau digestif que les liens sont les plus intuitifs. Divers troubles peuvent être en lien, à savoir :
• Le syndrome de l'intestin irritable10
Douleurs abdominales, ballonnements, diarrhée, constipation ou alternance des deux : le syndrome de l'intestin irritable concerne un très grand nombre de personnes.
Les scientifiques mettent aujourd'hui en évidence plusieurs mécanismes pouvant intervenir simultanément, tels que : hypersensibilité viscérale, modifications de la motricité digestive, perturbation de la barrière intestinale, activation immunitaire de faible intensité et modifications du microbiote. La fermentation pourrait également participer aux symptômes chez certains patients.
Il n'existe cependant pas un microbiote caractéristique de tous les patients atteints d'intestin irritable. Les profils varient considérablement d'une personne à l'autre, ce qui complexifie les recherches.
• Ballonnements et troubles du transit
Lorsque certaines molécules fermentescibles arrivent en quantité importante dans l'intestin, elles peuvent être trop rapidement utilisées par les micro-organismes. Résultat : une production excessive de gaz et une modification du contenu intestinal.
Néanmoins, la quantité de gaz produite n'explique pas tout. La sensibilité de l'intestin, sa motricité et la capacité à évacuer ces gaz interviennent également. Ainsi, deux personnes consommant exactement le même repas peuvent ressentir des effets complètement différents. Voilà pourquoi les conseils alimentaires génériques fonctionnent rarement de manière universelle !
• Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI)
Dans la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, les études retrouvent fréquemment une modification importante du microbiote intestinal avec, entre autres, une diminution de certaines bactéries productrices d'acides gras à chaîne courte (dont le fameux butyrate) associée à une augmentation de certains micro-organismes potentiellement pro-inflammatoires. Mais ceci est à nuancer, les MICI étant des maladies complexes faisant intervenir génétique, immunité, environnement et microbiote. La dysbiose représente donc une pièce du puzzle, et non une explication unique de la maladie.
Microbiote et métabolisme
Notre microbiote participe à la transformation des nutriments que nous mangeons. Il influence donc nécessairement notre métabolisme. Depuis plusieurs années, des différences de composition et surtout de fonction du microbiote sont observées chez certaines personnes présentant une obésité, un syndrome métabolique (troubles d'origine glucidique, lipidique ou vasculaire, associés à une surcharge pondérale entraînant des complications cardio-vasculaires) ou un diabète de type 2 11
Dans cette optique, plusieurs mécanismes sont étudiés :
• la quantité d'énergie récupérée à partir des aliments
• la production d'acides gras à chaîne courte
• le métabolisme des acides biliaires
• l'intégrité de la barrière intestinale
• les interactions avec le système immunitaire
• l'inflammation chronique de bas grade.
Cette dernière piste est d’ailleurs particulièrement étudiée. En effet, lorsque la barrière intestinale est altérée, certains composants microbiens pourraient plus facilement entrer en contact avec le système immunitaire et participer à l'entretien d'une inflammation métabolique.
Mais attention : le microbiote n'est évidemment pas responsable à lui seul du surpoids ou du diabète. Génétique, alimentation, activité physique, sommeil, médicaments, environnement et nombreux autres facteurs participent à ces maladies. Le microbiote semble plutôt être l'un des acteurs de l’ensemble des troubles métaboliques12.
Microbiote et immunité : un équilibre essentiel
Notre système immunitaire entretient une relation étroite avec les milliards de micro-organismes de notre intestin. Il assure alors un équilibre permanent : tolérer les micro-organismes bénéfiques et les aliments, tout en restant capable de réagir rapidement face à un véritable agent pathogène. Le microbiote participe à cet apprentissage. Ainsi, des modifications du microbiote ont ainsi été observées dans différentes maladies allergiques et auto-immunes13.
Plusieurs mécanismes sont actuellement étudiés : altération de la barrière intestinale, modification des métabolites microbiens, activation anormale de certaines voies immunitaires ou encore perturbation de la tolérance immunitaire. Mais ici encore, prudence : dire que certaines maladies auto-immunes sont associées à une dysbiose ne signifie pas que cette dysbiose en soit nécessairement la cause. La recherche tente précisément de comprendre dans quelles situations le microbiote est un déclencheur, un facteur aggravant, une conséquence de la maladie… ou un mélange des trois.
L'axe intestin-cerveau
Notre intestin et notre cerveau communiquent en permanence. Cette communication passe notamment par :
• le système nerveux entérique
• le nerf vague
• le système immunitaire
• les hormones
• et les métabolites produits par notre microbiote.
C'est ce que les chercheurs appellent l'axe microbiote-intestin-cerveau.
Une altération de l’équilibre du microbiote peut donc directement influencer chacun de ces systèmes neuronaux.
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