Microbiotes intestinal, cutané, vaginal : comment ces écosystèmes façonnent notre santé

Avec environ 100 000 milliards de micro-organismes, le microbiote intestinal est de loin le plus peuplé de notre organisme. Mais, aussi dense soit-elle, cette population n’est pas exempte de perturbations : alimentation, stress, antibiotiques, polluants mettent à mal leur équilibre fragile. Les troubles qui en découlent ont des répercussions sur notre santé intestinale mais aussi, de manière plus surprenante, sur notre santé mentale.

Au sein du laboratoire Interactions Microbiote-Hôte qu’il dirige, Benoit Chassaing s’intéresse aux mécanismes conduisant à la perturbation du microbiote intestinal et à leurs effets sur notre santé, notamment sur la survenue de certaines maladies inflammatoires chroniques ou de cancers colorectaux. Son équipe a ainsi étudié l’impact des agents émulsifiants, additifs omniprésents dans notre alimentation. Utilisés pour améliorer la texture et allonger la durée de conservation des produits transformés, on les retrouve entre autres, dans les produits laitiers, les produits de boulangerie, les glaces ou les laits infantiles. « Nos travaux montrent clairement que les émulsifiants modifient à long terme la qualité de notre microbiote intestinal. Ils contribuent à diminuer notre diversité microbienne et à favoriser la prolifération de certaines mauvaises bactéries. Grâce à un essai clinique ambitieux, nous avons montré que réduire la consommation de ces additifs permettait, chez des patients atteints de maladie de Crohn, d’augmenter les chances de rémission » explique-t-il.

L’impact de ces émulsifiants dépasse même largement le cadre de l’individu puisqu’ils peuvent traverser les générations : l’équipe de Benoit Chassaing a mis en évidence, chez la souris, que la consommation d’émulsifiants pendant la gestation pouvait altérer le microbiote intestinal de la descendance dès la naissance. Cette altération augmentait de manière significative le risque de cette nouvelle génération à développer des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et de l’obésité à l’âge adulte.

Intestins en tube pour mieux comprendre le microbiote de chacun

Le laboratoire abrite un modèle in vitro constitué de 48 mini-microbiotes indépendants qui reproduisent les conditions intestinales. Ce dispositif a permis à l’équipe de Benoit Chassaing d’observer les variations de sensibilité de différents microbiotes intestinaux aux agents émulsifiants. Leurs conclusions, publiées dans la revue Gut, ont mis en évidence deux avancées majeures : (1) nous ne sommes pas tous égaux face aux agents émulsifiants, certains d’entre nous sont sensibles à ces derniers alors que d’autres sont à l’inverse résistants ; (2) il existe une signature spécifique à cette sensibilité qui permet de la prédire grâce à une simple analyse moléculaire.

« Ces découvertes ouvrent la porte, dans un futur proche, à la détermination de la sensibilité ou de la résistance des personnes aux agents émulsifiants, et ceci afin de proposer à chacun un programme nutritionnel personnalisé », commente Benoit Chassaing.

La santé du microbiote intestinal aurait-elle un impact sur des fonctions cérébrales ? C’est une certitude depuis plusieurs années pour l’équipe du projet When Gut Bacteria Changes Brain Functions dirigée par Pierre-Marie Lledo, responsable de l’unité Perception et Action à l’Institut Pasteur.

En 2020, avec l’unité de Gérard Eberl, leurs travaux montraient déjà, chez la souris, que le microbiote intestinal n’était pas seulement corrélé au cerveau : il peut agir sur lui par des mécanismes biologiques précis. Plus exactement, une composition du microbiote intestinal déséquilibrée peut provoquer des symptômes dépressifs en perturbant le système endocannabinoïde ou en faisant quasi-disparaître le tryptophane, un acide aminé à l’origine de la production de sérotonine, l’hormone du “bonheur”. Or, ces changements chimiques altèrent l’activité nerveuse de l’hippocampe, le siège de la formation de nos souvenirs et du contrôle de nos émotions. Résultat : l’équipe démontre qu’en cas de dysbiose intestinale (déséquilibre du microbiote), la section du nerf vague — qui relie le cerveau à l’intestin — suffit à prémunir contre la dépression et le déclin cognitif.

En 2022, avec les unités de Gérard Eberl et d’Ivo Gomperts Boneca, la même équipe met en évidence un « dialogue » entre des bactéries intestinales et des neurones de l’hypothalamus (associés à la régulation de l’appétit et de la température corporelle) ; en conditions normales, l’intestin et le cerveau dialoguent en permanence. En cas de rupture de cet axe, des pathologies métaboliques (obésité, diabète...) peuvent survenir.

« Tous ces travaux nous encouragent à explorer les fonctions du cerveau non plus en s’intéressant à cet organe comme on le fait depuis plusieurs siècles ; mais en regardant bien plus loin, dans les mécanismes complexes et interdépendants qui sous-tendent les fonctions mentales à partir des interactions du cerveau avec le système endocrinien, métabolique ou bactérien », conclut Pierre-Marie Lledo.

Interface entre notre organisme et le monde extérieur, le microbiote cutané est peut-être un de ceux dont les perturbations sont le plus visibles. Mais sont-elles bien comprises pour autant ? Plusieurs projets menés à l’Institut Pasteur tentent de faire progresser notre connaissance de cet environnement hautement sensible.

Fin décembre, un accord-cadre de collaboration a été signé avec L’Oréal afin de développer des projets de recherche communs dans les domaines du microbiote cutané ou de l’immunologie de la peau. Premier projet à illustrer cette collaboration, l’étude coordonnée par Clarisse Ganier, de l’unité Méta-Organisme, porte sur le rôle des hormones sexuelles sur l’immunité cutanée. Certaines maladies de peau touchent en effet davantage les femmes que les hommes ; une différence qui pourrait être en partie attribuée aux œstrogènes, à la progestérone ou à la testostérone.

Les scientifiques de cette même unité ont publié récemment les conclusions de leur étude sur les mécanismes biologiques du psoriasis. Leurs travaux mettent en évidence un circuit inédit reliant le système immunitaire, le microbiote cutané et les nerfs sensoriels de la peau.

Enfin, un essai clinique a été lancé pour un traitement du stade 2 de la maladie de Verneuil, pour laquelle les traitements disponibles ont encore une efficacité insuffisante. Porté par les dermatologues Maïa Delage et Aude Nassif du centre médical de l’Institut Pasteur, et mené dans plusieurs hôpitaux de France, il ambitionne de démontrer l’efficacité d’une combinaison inédite de quatre antibiotiques. Les résultats sont attendus pour 2028.

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