Microbiome et Obésité

Publié le par Benjamin

Les microbiologistes aiment à rappeler que le corps humain héberge moins de ses propres cellules que de petites vies microbiennes, en grande majorité des bactéries. On les trouve principalement dans le tube digestif (un ou deux kilogrammes seulement...) et sur la peau. Certains microbiologistes espiègles (car il y en a) vous demanderaient si vous n'êtes pas qu'un véhicule pour bactéries, manipulé selon leur bon vouloir! Sans prendre cette provocation au pied de la lettre, il est certain que cette multitude exerce une pression sur notre physiologie et notre évolution.

Bacteroides, une bactérie dominante dans notre flore digestive

Nous possédons un peu moins de 30 000 gènes, une bactérie typique environ 4000. Ainsi, dans l'enceinte sacrée de notre corps, du fait de l'incroyable diversité d'espèces microbiennes qui s'y trouvent, le nombre de gènes microbiens différents dépasse probablement notre nombre de gènes de plusieurs ordres de grandeur. Certains scientifiques appellent l'ensemble des génomes de nos petits invités le microbiome, qui combiné à notre génome constitue le métagénome humain. On parle également de métagénome d'un environnement donné, pour la bonne et simple raison qu'il est plus facile d'accéder à l'ensemble des gènes qu'à l'ensemble des organismes pour les étudier. De plus, le concept de métagénome a une pertinence écologique ou physiologique, selon le point de vue. En effet, les gènes du métagénome sont présents et potentiellement exprimés dans un même lieu, le sol, notre tube digestif... Il est donc possible de prédire quelle fonction biochimique sera accomplie, sans se préoccuper d'abord de qui l'accomplit dans ce
t environnement. Quel est donc le potentiel du métagénome humain? Que peut-on faire lorsque l'on s'adjoint les services de 1014 bactéries diverses avec tous leurs gènes et toutes leur potentialités métaboliques?

On baptise notre flore digestive "commensale", car les microorganismes sont en quelque sorte invités à partager nos repas, sans que nous ne nous en ressentions. En réalité, cette flore est plutôt mutualiste, car elle a nombre d'effets bénéfiques : elle nous protège de l'invasion de pathogènes, et surtout, elle nous aide à mieux tirer parti de notre nourriture. Comment? en exploitant les formidables capacités des bactéries à dégrader des polymères complexes, des lipides, à les transformer en nutriments que nous pouvons assimiler. Oui, un peu comme les vaches. JeffreyGordon, à l'université de Saint Louis, a ainsi montré que des souris colonisées par une flore microbienne prenaient bien plus de poids qu'une souris axénique (liitéralement "sans étranger", dépourvues de toute flore), alors qu'elles mangeaient moins! Cette prise de poids consistait pri
ncipalement en une augmentation du taux de graisse corporelle (+60%, appétissant), et s'accompagnait d'une résistance à l'insuline, c'est à dire un diabète de type II traditionnellement associé à l'obésité.

Conclusion : une souris possédant un microbiome grossit plus vite qu'une souris axénique, probablement parce qu'elle tire un meilleur parti de sa nourriture.

Qu'en est-il de l'influence de divers microbiome sur la physiologie des mammifères? Quel lien avec l'obésité? Peut-on se passer de l'étude des souris axéniques, qui n'existent pas dans la nature? Et l'homme dans tout ça? C'est dans un récent numéro de Nature que J. Gordon a exposé des démonstrations les plus pertinentes, accompagnées d'une analyse du microbiome (voir 1, 2, 3 pour le commentaire, ainsi que la couverture du même numéro!).  Je les résume ici :


Des souris génétiquement obèses possèdent un microbiome différent de leurs consoeur plus sveltes.

Des humains obèses possèdent une flore digestive particulière, caractérisée par une abondance moindre de Bacteroidetes et plus de Firmicutes*.

Une flore de souris obèse introduite dans une souris mince la rend obèse.

Ainsi, une obésité même génétiquement déterminée (due à une perturbation dans le mécanisme de la satiété) mod
ifie l'équilibre de la flore digestive, qui tend alors à devenir plus efficace dans la conversion des nutriments en énergie, et peut même rendre obèse per se. Alors, ce microbiome particulier est-il une cause ou une conséquence de l'obésité? Les deux, mon capitaine! On peut dire que la flore participe à l'établilssement d'un certain équilibre, au sens dynamique et non diététique, bien sûr. Juste pour provoquer, on peut aussi dire que dans les conditions pas du tout naturelles de l'expérience, l'obésité est devenue une maladie infectieuse!

Ces travaux sont bien sûr d'innombrables applications: d'un point de vue fondamental, ils eclaircissent les rôles physiologiques de la flore commensale, encore mystérieux; ils apportent des indices sur les raisons qui nous ont poussé à nous associer à des bactéries au cours de l'évolution. Enfin et surtout, l'obésité est une maladie émergente qui menace la plupart des pays riches ou ceux qui souhaitent le devenir. Je me rappelle d'une projection de la population des USA, qui aboutirait à 100% d'obèses en 2040. Bien sûr, ceci n'arrivera pas, ce n'est qu'une projection, mais si elle est si irréaliste, c'est à cause des tendances actuelles, bien réelles et inquiétantes.
Miam!
Alors, soigner l'obésité avec des antibiotiques, ou mieux, des probiotiques**? L'écologie microbienne, encore balbutiante, trouve là un champ d'application inattendu.

Ce billet a été long et sans doute étanche ; il aborde beaucoup de thèmes que je trouve importants. N'hésitez pas à réclamer des éclaircissements si j'en suis arrivé à les assombrir, et prenez le temps de les... digérer.

1. Peter J. Turnbaugh, Ruth E. Ley, Michael A. Mahowald, Vincent Magrini, Elaine R. Mardis and Jeffrey I. Gordon. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 444, 1027-131 (21 December 2006)

2. Ruth E. Ley, Peter J. Turnbaugh, Samuel Klein and Jeffrey I. Gordon. Microbial ecology: Human gut microbes associated with obesity. Nature 444, 1022-1023 (21 December 2006)

3. Matej Bajzer and Randy J. Seeley. Physiology: Obesity and gut flora. Nature 444, 1009-1010 (21 December 2006)

* Deux groupes de bactéries dominants dans la flore digestive humaine.

** Microorganismes divers utilisés préventivement comme protection contre une pathologie


Publié dans Microbiologie

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Timothée 12/01/2007

Le problème a vaincre restera la régulation par le système immunitaire de la flore commensale. L'application est possible, probablement intéressante, mais il me semble que certaines caractéristiques de notre système immunitaire y feraient obstacle. A moins de réguler en plus, de manière artificielle, la réaction... avec les risques que cela implique si une bactérie pathogène entre au contact des muqueuses pendant le traitement...

Benjamin 12/01/2007

Je ne pense pas, car tous les microorganismes dont il est question ici sont très bien tolérés par l'immunité digestive, c'est même leur métier.

Y. Winogradsky 16/06/2008

Le site officiel de MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) est accessible à www.metahit.eu

Morgane Teixeira 19/11/2010



Personnellement, j'ai 18 ans et je souffre d'obésité car je pèse plus de 95 kilos pour 1m60. En plus je monte à cheval (une vieille jument) et ça devient
difficile à gérer car j'aimerais continuer de pratiquer mon sport malgré mon poids extrême.

SVP j'ai besoin d'aide. Je n'ai pas assez d'argent pour me payer de traitements diéthétique. Mon numéro : 06 60 35 84 64. N'hésitez pas à m'appeler ! J'ai
besoin de conseils et réconfort je pense...