La solution à la dépression, à la démence ou au cancer réside-t-elle dans nos bactéries intestinales?

Il est de plus en plus évident que notre flore intestinale a un effet sur notre bien-être physique et mental.

Les scientifiques ne négligent aucune piste pour mieux comprendre le passé lointain de l’homme. La revue Communications Biology a publié une analyse des microbes présents dans les coprolithes de l’homme de Néandertal en Espagne. Les coprolithes sont des excréments fossilisés. Dans le cas présent, les excréments avaient environ 50 000 ans.

Quelques astuces techniques ont permis aux chercheurs de garantir que les restes étaient humains : ils ont extrait plus de deux cents espèces de bactéries intestinales. Certaines d’entre elles, telles que les espèces des genres Ruminococcus et Bifidobacterium, sont encore très présentes dans notre flore intestinale.

La découverte de représentants de la famille Faecalibacterium, désormais considérée comme un biomarqueur d’une flore intestinale saine, a été particulièrement remarquée. La famille Prevotella, également retrouvée, disparaîtrait lentement de notre flore intestinale en raison de notre mode de vie moderne, avec ses aliments hautement transformés et son utilisation massive d’antibiotiques. Cela ne signifie pas que la situation était nécessairement meilleure dans le passé : sur des dents fossiles de néandertaliens, on a découvert de nombreuses bactéries encore inconnues qui pourraient avoir causé des problèmes dentaires.

Des scientifiques ont examiné la flore intestinale de tribus qui vivent encore selon d’anciennes traditions de chasseurs-cueilleurs, telles que les Hadza en Tanzanie. Là aussi, ils ont constaté des différences significatives par rapport à « notre » flore intestinale. Le plus important, c’est que la diversité de la flore intestinale de ces personnes est beaucoup plus riche que la nôtre. Mais comme les tribus ne sont plus complètement isolées de la modernité, ne serait-ce que parce que des scientifiques leur rendent régulièrement visite, il faut être prudent lorsqu’on transfère leurs informations aux connaissances sur la préhistoire.

Une vague d’extinction

C’est pourquoi l’on accorde tant de poids à une étude récente publiée dans la revue Nature, qui analyse des coprolithes vieux de 1 000 ans provenant de trois sites de fouilles de communautés agricoles primitives au Mexique et aux États-Unis afin de détecter la présence de bactéries intestinales.

Les chercheurs ont enregistré de nombreuses bactéries qui n’avaient jamais été vues auparavant, soit 38 % de toutes les bactéries qu’ils ont pu identifier. Leur conclusion est implacable : le dernier millénaire a vu une vague majeure d’extinction dans nos intestins. Une grande partie de la microbiodiversité a été perdue. Dans la nature, la règle est la suivante : plus la biodiversité est élevée, mieux c’est. Il n’en va pas autrement pour la nature de nos intestins.

On estime que notre corps abrite à peu près autant de microbes que nos propres cellules, soit environ 15 trillions chacun. Les bactéries ne sont pas seulement importantes pour la digestion de nos aliments, elles remplissent de nombreuses fonctions, telles que l’adaptation de nos défenses et l’interaction avec ce qui se passe dans notre cerveau. Le poids de la flore intestinale, parfois considéré comme un organe à part entière, est supérieur à celui du cerveau : environ 2 kilogrammes en moyenne contre 1,4.

Le contenu est un amalgame de milliers d’espèces en proportions variables, qui contribuent collectivement à quelque 20 millions de gènes, ce qui contraste fortement avec le nombre dérisoire de 20 000 gènes que nous possédons. Les gènes bactériens sont responsables de processus de production et de dégradation que nous ne pourrions pas réaliser sans eux, comme la conversion de l’azote en une forme biologiquement utilisable.

Au fond, nous ne pouvons pas vivre sans notre microflore. Nous sommes une société, une symbiose avec une masse de petites créatures qui ne peuvent pas non plus vivre sans nous. Chacun est une planète, un biotope avec de nombreuses formes de vie, utiles ou nuisibles.

Une empreinte digitale

Nous naissons avec des intestins pratiquement vides. La première charge de bactéries intestinales nous est, en principe, donnée à la naissance et avec le premier lait maternel. C’est sur cette base que nous développons notre propre flore intestinale, si unique pour beaucoup de personnes qu’elle pourrait servir d’empreinte digitale, bien qu’elle soit plus difficile à prélever.

Le rapport entre les différents types et souches de bactéries varie fortement d’une personne à l’autre, en fonction de ce qu’elle a reçu comme base et de son évolution dans la vie. La flore intestinale est très flexible et s’adapte facilement à de nouvelles circonstances.

Nature décrit la naturalisation des intestins des bébés nés prématurément. Ces nourrissons sont généralement nés par césarienne et ne bénéficient donc pas des bactéries qu’ils recevraient lors d’une naissance normale. Le modèle de colonisation bactérienne semble prévisible. D’abord, les pionniers du genre Staphylococcus pénètrent dans les intestins. Les représentants ultérieurs du genre Klebsiella bénéficient du travail préparatoire des staphylocoques. Enterococcus et Escherichia, que nous considérons comme des bactéries intestinales « classiques », arrivent encore plus tard et hypothèquent les chances de Klebsiella. Il existe également une interaction inévitable avec les champignons.

L’évolution de notre flore intestinale est un processus de compétition intense, qui n’est pas abordé de la même manière par tous. Chaque personne réagit différemment à son environnement, en partie sous l’influence de la composition typique de sa flore intestinale.

Immunothérapie

Le potentiel de la recherche sur la flore intestinale pour la lutte contre les maladies est de plus en plus important. Depuis un demi-siècle, les transplantations de flore intestinale sont utilisées pour traiter un nombre croissant de maladies. Dans une telle transplantation, le contenu intestinal d’un patient malade est remplacé par celui d’une personne saine. Pour certaines formes d’inflammation intestinale, il fonctionne très bien chez un grand nombre de patients atteints d’entérite.

Deux groupes de recherche ont récemment montré dans la revue Science qu’une transplantation de microbes intestinaux peut également être utile dans la lutte contre le cancer avancé de la peau. Un cocktail spécifique de microbes intestinaux rendrait les patients plus sensibles à une thérapie immunitaire qui leur permettent de combattre le cancer, ce qui augmente les chances de réussite du traitement. On pense que les bactéries du groupe des Firmicutes, en particulier, interviennent dans ce processus, mais la manière dont elles le font n’a pas encore été élucidée.

Il est de plus en plus évident que les bactéries intestinales jouent un rôle important dans le contrôle de notre système immunitaire. Selon une analyse publiée dans Nature, elles contribuent à déterminer la production d’un large éventail d’anticorps par les cellules dites B du système immunitaire. Elles ont également une influence directe sur la répartition des différents types de cellules immunitaires dans notre sang, ce qui s’explique en partie par le fait que certains d’entre elles traversent notre paroi intestinale très fine – pour faciliter le transfert des nutriments de l’intestin vers le sang. On pense que les bactéries améliorent la « sensibilité » du système immunitaire à la production d’anticorps, ce qui lui permet de réagir plus efficacement en cas de besoin.

Cell Reports publie une analyse intrigante basée sur l’observation que l’addiction à l’alcool augmente la perméabilité de la paroi intestinale, permettant à plus de bactéries intestinales que d’habitude de pénétrer dans la circulation sanguine. Certaines bactéries présentes dans l’intestin des gros buveurs produisent des substances qui, à leur tour, entravent la production de substances bénéfiques par d’autres bactéries intestinales. La dépendance à l’alcool peut également affecter le cerveau par une étape intermédiaire le long de la flore intestinale et rendre les gens plus déprimés et moins sociaux, ce qui les rend encore plus enclins à se jeter sur la bouteille.

C’est l’une des grandes surprises de la recherche sur la flore intestinale de ces dernières années : il existe un lien direct entre l’intestin et le cerveau, qui va dans les deux sens. Notre flore intestinale peut envoyer des signaux au cerveau pour qu’il fasse certaines choses différemment, mais le cerveau peut aussi interférer avec l’activité des microbes dans cet organe capricieux.

Intoxications alimentaires

Il n’est pas facile d’étudier cette interaction intestin-cerveau, car un lien entre un certain type de flore intestinale et un certain comportement (ou une anomalie comportementale) ne signifie pas nécessairement que l’un est la cause de l’autre. Mais comme il est beaucoup plus facile de manipuler le contenu des intestins que le fonctionnement du cerveau, l’accent est mis sur l’exploration de l’interaction.

Par exemple, il existe des preuves solides que la maladie de Parkinson a des racines dans l’intestin. La revue Brain a publié des indications selon lesquelles les protéines mal repliées à l’origine des symptômes de la maladie de Parkinson, tels que les mouvements incontrôlables et les problèmes cognitifs, voyagent de l’intestin au cerveau. La voie d’accès pourrait être le nerf principal de la paroi intestinale au cerveau (le nerf vague), mais peut-être aussi la voie sanguine.

Même une banale intoxication alimentaire peut avoir un effet sur votre humeur, et pas seulement parce que vous ne voyez pas grand-chose d’autre que les murs de votre salle de bains. Les personnes qui prennent beaucoup d’antibiotiques sont plus susceptibles de souffrir de dépression que les autres. Les personnes dépressives ont tendance à avoir une flore intestinale anormale, avec des carences en bactéries telles que Coprococcus et Dialister, essentielles au bon fonctionnement du cerveau – c’est ce qu’a révélé une étude belge parue dans Nature Microbiology.

Certaines bactéries intestinales sont capables de transformer l’acide aminé tryptophane en sérotonine : un stimulant cérébral qui a un effet bénéfique prédominant sur notre bien-être. Un manque de sérotonine peut entraîner une dépression et d’autres problèmes psychiatriques.

Le collectif de microbes de nos intestins semble même capable de produire la quasi-totalité des transducteurs de stimuli du cerveau. Des cellules spéciales de la paroi intestinale peuvent détecter ces stimuli et les convertir en signaux qui sont transmis au cerveau par le nerf vague.

On espère qu’en intervenant sur la composition bactérienne de la flore intestinale, on pourra agir non seulement sur la vie physique, mais aussi sur la vie mentale d’une personne. Certaines espèces de Lactobacillus du yaourt pourraient aider à combattre l’anxiété, comme un prozac naturel. Certaines souches de Prevotella ont été associées à une plus grande anxiété et à une dépression plus profonde.

La question est de savoir comment organiser la manipulation de la flore intestinale de manière pratique. Le rêve ultime, selon le New Scientist, est un « organisme génétiquement modifié avec des gènes de différentes bactéries » qui peut être cultivé et introduit. Le plus simple serait un effet de modifier l’alimentation. Un changement de régime alimentaire a un effet sur la composition de la flore intestinale. Changer d’amoureux implique donc parfois non seulement un nouveau type de shampooing, mais aussi une composition adaptée de la flore intestinale, en raison de nouvelles habitudes alimentaires. La plupart du temps, il s’agit de changements dans les proportions des bactéries intestinales présentes.

Il sera toujours plus facile d’adapter les proportions de la flore intestinale que d’introduire de nouvelles espèces. Ces dernières devront alors se frayer un chemin dans la communauté microbienne qui s’est développée et établie depuis la naissance, ce qui n’est pas évident.

Doping

Nature souligne que l’intervention sur la flore intestinale fait déjà l’objet de recherches comme méthode pour favoriser les performances sportives de haut niveau, une sorte de dopage en d’autres termes. L’une des fonctions de base des bactéries intestinales telles que Faecalibacterium est de décomposer les hydrocarbures complexes en acides gras courts comme le butyrate, qui constituent un important fournisseur d’énergie pour les muscles, par exemple.

Les marathoniens semblent avoir des concentrations de bactéries Veillonella supérieures à la moyenne. On pense que cette bactérie joue un rôle déterminant dans la dégradation de l’acide lactique qui s’accumule dans les muscles surmenés. Il utilise l’acide lactique comme source d’énergie pour lui-même, mais produit en retour la substance propionate qui stimule la fonction musculaire. Il s’agit d’un mécanisme de rétroaction utile à la fois aux humains et aux bactéries. Cependant, il n’a pas été confirmé qu’il améliore les performances.

Une étude récente parue dans Cell Host Microbe décrit les effets néfastes d’un régime riche en sucres et en graisses sur l’activité des bactéries intestinales. Notre paroi intestinale contient des cellules de Paneth spécialisées qui exercent un contrôle sur les bactéries de nos intestins en produisant les antibiotiques de l’organisme. Elles éliminent les invités moins désirables. Un excès de sucres et de graisses semble hypothéquer le fonctionnement de ces cellules à tel point que les freins de certains hôtes indésirables sont levés, de sorte qu’ils peuvent commencer à proliférer. Cela peut avoir des effets sur notre flore intestinale désastreux pour notre bien-être.

Bien que de nombreuses incertitudes subsistent, le « marché » s’est déjà emparé de l’affaire. Des spécialistes du marketing astucieux ont mis au point un régime dit « de l’intestin et du syndrome psychologique ». Il se compose d’ingrédients alimentaires censés avoir un effet bénéfique sur le cerveau par le biais d’une intervention sur la flore intestinale, mais selon Science, il n’existe aucune indication scientifique solide de son efficacité. En fait, une étude publiée dans PLoS One affirmant que le régime est efficace a dû être rétractée en raison de défauts fondamentaux dans la manière dont elle a été menée. Entre-temps, le discours circule dans des cercles de professionnels de la santé, principalement alternatifs, qui la promeuvent même parfois comme un bon traitement pour des maladies telles que la dépression et l’autisme.

Il existe également des entreprises qui proposent, moyennant paiement, une analyse de votre flore intestinale. Ensuite, elles prodiguent des conseils pour « optimiser » votre alimentation en fonction de la flore de vos intestins. Mais une analyse critique effectuée par certains scientifiques dans New Scientist montre que les entreprises tirent parfois des conclusions totalement différentes à partir d’un même échantillon intestinal. En outre, tout le monde n’a pas besoin de la même composition de la flore intestinale pour être en bonne santé – les bactéries intestinales sont en interaction constante avec leur porteur. Il est clair que la composition de la flore intestinale peut en dire plus sur votre susceptibilité à certaines maladies que les analyses de vos gènes, mais cela ne signifie pas pour autant que l’on puisse en tirer des solutions toutes faites. Il est trop tôt pour cela.

Certaines personnes, notamment les adeptes du régime paléo qui dit que nous devrions manger comme nos ancêtres, défendent l’idée que nous devrions restaurer nos « bactéries ancestrales ». Mais selon la science, ce n’est pas non plus une bonne idée, ne serait-ce que parce que nous ne vivons plus comme nos ancêtres et que nos bactéries se sont depuis longtemps adaptées à nos nouvelles habitudes alimentaires. Beaucoup ont même acquis une résistance à notre utilisation excessive d’antibiotiques au cours du dernier demi-siècle. Les bactéries ont une capacité d’adaptation génétique bien plus grande que la nôtre, ce qui leur permet de s’adapter plus facilement à de nouvelles conditions de vie. L' »ensauvagement » de nos intestins avec ce qui aurait été « sauvage » dans le passé n’est donc pas nécessairement une bonne idée.