Cómo influir en la microbiota intestinal y la salud del huésped

Seriez-vous surpris d’apprendre que le côlon humain contient environ 3,3 livres de bactéries ?[1] Ce microbiote est pratiquement un organe à part entière, qui agit comme un écosystème complet, avec ses propres systèmes immunitaires et nerveux, et a la capacité d’influencer ce que le corps absorbe dans la lumière intestinale.

Envisagez les intestins comme une passerelle entre l’intérieur et l’extérieur du corps, connectés par des signaux, des nerfs, des composés et d’autres molécules. Le tractus gastro-intestinal (TGI) est comme un tube qui traverse le corps d’un bout à l’autre, agissant comme une barrière entre ce que l’on ingère et ce qui est réellement absorbé. Sa tâche consiste à absorber des nutriments et nous protéger des pathogènes. Mais en même temps, il contient des trillions de bactéries qui travaillent de concert avec la paroi intestinale et déterminent des aspects importants de notre santé.

La paroi intestinale doit être constamment soumise à un contrôle rigoureux, afin d’empêcher le moindre élément ingéré d’aller s’égarer dans le flux sanguin. Ces cellules sont sensibles aux changements et aux inflammations associés à ce que vous mangez (ce à quoi les cellules sont exposées) et aux souches bactériennes présentes.

Il a été démontré qu’une supplémentation en probiotiques avait la capacité de renforcer la barrière de la paroi intestinale.[2] Cette barrière contribue non seulement à réduire les infections mais prévient également les réactions aux antigènes alimentaires qui causent des sensibilités alimentaires ou des réactions du système IgG. Ces réactions peuvent être à l’origine d’une multitude de symptômes tels que des gaz, des ballonnements, de la diarrhée et de l’eczéma.

La composition de la microflore intestinale n’est toutefois pas uniquement basée sur une supplémentation en probiotiques. Une mauvaise alimentation peut entrainer un changement dans la composition des espèces qui colonisent les intestins. Le microbiote intestinal aide non seulement à digérer les restes provenant des parties supérieures des intestins, mais produit aussi son propre cocktail de nutriments, ainsi que des neurotransmetteurs et d’autres substances chimiques déterminantes pour notre santé. 

Le rôle du microbiote intestinal dans la santé de l’hôte

On utilise les termes « microbiote intestinal » pour décrire la multitude d’espèces et de colonies de bactéries et de levures présentes dans le TGI. La composition du microbiote intestinal est déterminée par l’alimentation, le stress et des facteurs environnementaux ;[3] toutefois, l’alimentation pourrait être le facteur le plus important, en contribuant à 60 % de la microflore intestinale.[4]

La diversité et la densité du microbiote intestinal sont influencées par notre alimentation, car les bactéries se nourrissent des aliments non digérés qui se trouvent dans le gros intestin ;[5] cela inclut les amidons résistants, les polysaccharides non amylacés comme les celluloses, les pectines et les gommes ; ainsi que les oligosaccharides non digestibles, que l’on appelle souvent « prébiotiques ».[6]

Cette alimentation actionne la fermentation des glucides dans le côlon et libère des acides gras à chaine courte, afin de produire de l’énergie pour d’autres bactéries plus spécialisées.[7] Les métabolites produits par le microbiote intestinal jouent un rôle crucial dans la santé de l’hôte. Ces produits métaboliques participent à la régulation des cytokines, de l’inflammation et du système immunitaire ; la modulation des douleurs viscérales via l’induction des récepteurs opioïdes et cannabinoïdes ; ainsi que des nutriments (comme l’acide folique) et des neurotransmetteurs (comme le GABA et la sérotonine) essentiels.[8][9]

Nous savons que les bactéries lactiques libèrent des enzymes et des vitamines variées. Il a également été démontré qu’elles affectaient le pH de l’environnement intestinal, afin d’empêcher le développement de pathogènes invasifs comme les souches de Salmonella et d’Escherichia coli.[10]

Toute perturbation de cet écosystème par l’alimentation, des pathogènes ou des antibiotiques peut entrainer une dysbiose intestinale, et par conséquent, nuire à l’activité des bactéries intestinales. Cela peut résulter sur des effets négatifs sur la santé de l’hôte en raison des changements dans l’intégrité de la paroi intestinale et dans la durée du transit des aliments à travers le TIG.[11][12] Par ailleurs, la dysbiose intestinale a été associée à l’anxiété et la dépression, et il a été démontré dans des études animales qu’une supplémentation en probiotiques pourrait être un traitement potentiel pour ces troubles qui affectent la santé mentale.[13]

La connexion entre le cerveau et les intestins

L’axe cerveau-intestins correspond en substance à la connexion entre le système nerveux entérique et le système nerveux central (SNC), qui inclut toutes les communications entre le TGI et le cerveau. Les bactéries intestinales jouent un rôle crucial dans la fonction de cet axe, mais également de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et donc dans la libération de l’hormone associée au stress.[14][15]

La sérotonine, qui est un neurotransmetteur, fonctionne comme une molécule de signalement majeure dans le système nerveux entérique, en collaborant et se recoupant avec le SNC.[16] Le tryptophane, un précurseur de la sérotonine, que l’on trouve dans les graines, les germes de soja, la viande et le poisson, est absorbé par les intestins et traverse la barrière hémato-encéphalique, où il est transformé en sérotonine. Il est intéressant de noter que la majorité de la sérotonine présente dans nos corps est en fait située dans les intestins, synthétisée par les cellules entérochromaffines (CE). Cette production de sérotonine sert à moduler le fonctionnement du TGI via la sécrétion, le péristaltisme, la vasodilatation et la perception de la douleur et de la nausée.[17]

Les CE ne sont pas seulement capables de synthétiser la sérotonine, mais également d’en produire à partir du tryptophane et de l’utiliser comme un signal à l’intérieur de l’axe cerveau-intestins, afin de modifier le comportement de l’hôte.[18] La sérotonine aide également à réguler le développement des microvillosités, les excroissances microscopiques qui augmentent la surface de la paroi intestinale afin d’améliorer l’absorption des nutriments.[19]

Développement et maintien d’un microbiote intestinal sain

Comme cela a été mentionné précédemment, l’alimentation joue un rôle essentiel dans le maintien d’un microbiote intestinal en bonne santé. Après tout, ces bactéries se nourrissent des composés et des nutriments que l’on trouve dans notre TGI. Les fibres jouent un rôle particulièrement important et leur absence peut entrainer une migration de bactéries. Si leur source d’alimentation préférée n’est pas disponible, les bactéries vont chercher à se nourrir avec d’autres composés, comme par exemple des acides aminés, et vont libérer des substances potentiellement néfastes pendant leur métabolisme.[20] Ces substances peuvent contribuer au développement d’une inflammation et à des problèmes de perméabilité des intestins où les jonctions étroites entre les cellules intestinales perdent leur intégrité. Ce processus pourrait influencer le développement d’une MII ou d’un cancer du côlon en plus de sensibilités ou d’allergies alimentaires.[21]

La fermentation des produits laitiers, comme le yaourt ou le kéfir, avec une bactérie lactique a des effets bénéfiques multiples sur la santé humaine. La fermentation augmente les niveaux de vitamines B2 et B3 dans le yaourt.[22] Une étude sur un yaourt produit avec l’espèce Lactobacillus bulgaricus a démontré qu’une consommation quotidienne réduisait considérablement l’incidence du rhume ordinaire chez les sujets âgés.[23] Ces produits laitiers fermentés aident également à atténuer les symptômes d’une mauvaise digestion du lactose.[24]

Nous disposons de plus en plus de preuves indiquant que les aliments fermentés sont bénéfiques pour la santé cognitive, pour améliorer la mémoire et prévenir la neurotoxicité.[25] Les régimes riches en probiotiques ont entrainé des effets positifs en termes de soulagement du stress, car les bactéries intestinales sont intimement liées aux réactions hormonales provoquées par le stress.[26]

Probiotiques et prébiotiques

Les probiotiques sont, par définition, des microorganismes vivants administrés en doses suffisamment élevées pour produire des effets bénéfiques sur la santé de l’hôte.[27] Les probiotiques peuvent atténuer les réactions hormonales provoquées par le stress en plus de produire des effets anxiolytiques par la production de GABA, de glutamate et de sérotonine.[28][29] Des réactions anormales en situation de stress ont été observées chez des adultes souffrant de dysbiose intestinale, ce qui peut être traité par une colonisation adéquate et la restauration du microbiote intestinal.[3] Il a été démontré que les probiotiques et les espèces bénéfiques de bactéries intestinales apportent du soutien et ont des effets de modulation sur le cortisol, et réduisent la réactivité au stress et l’anxiété sociale.[31]

Les études humaines se poursuivent et certaines d’entre elles examinent l’implication du microbiote intestinal dans des domaines tels que l’autisme, la maladie de Parkinson et les douleurs chroniques.[32] Les souches les plus performantes pour améliorer l’anxiété, la dépression et les réactions au stress, en plus du soulagement gastro-intestinal, incluent Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis, Lactobacillus helveticus, L. rhamnosus, L. plantarum, et L. casei, à des doses variant entre 10 millions et 40 milliards d’unités formant des colonies (UFC) par jour.[33]

Les prébiotiques sont généralement des fibres non digestibles que l’on utilise ou consomme, et sont ensuite fermentées par les bactéries du microbiome. Il a été démontré qu’elles avaient la capacité de stimuler la croissance et l’activité d’une microflore bénéfique dans le côlon.[34] Les Bifidobacterium préfèrent souvent consommer des oligosaccharides, que l’on peut trouver sous la forme de supplément ou dans un mélange probiotique. Les probiotiques sont également naturellement présents dans des aliments comme les poireaux, les asperges, la chicorée, les topinambours, les artichauts, l’ail, l’oignon et l’avoine.[35]

Parmi les fibres fonctionnelles qui produisent des bienfaits sur la santé de l’hôte, on peut citer par exemple l’inuline, les beta-glucanes et les xylooligosaccharides (XOS). Ces prébiotiques fournissent tous une source unique de carbone pour un soutien spécifique et sélectif des différentes espèces bactériennes. Par conséquent, leur utilisation individuelle ou combinée peut permettre de configurer la population et la colonisation par des espèces bactériennes spécifiques.

Les XOS sont une variété de prébiotiques émergente que l’on trouve naturellement dans les fruits, les légumes, le lait, le miel et les pousses de bambou. Lorsqu’ils sont administrés seuls, les XOS sont bénéfiques aux espèces Bifidobacterium et les font augmenter à l’intérieur du microbiome intestinal. Il est particulièrement intéressant de noter que les XOS sont utilisés cliniquement pour améliorer la fréquence et la consistance des selles.[36] Les XOS produisent moins de gaz que l’inuline ; les doses tolérées de XOS sont donc supérieures à celles de l’inuline (environ 12 g/j).

Les études ont démontré que l’introduction de XOS dans les intestins pouvait produire une augmentation des espèces Bifidobacterium en 24 heures. Il y a également une plus grande affinité entre les espèces Bifidobacterium et les XOS qu’avec l’inuline ou les beta-glucanes.[37]

Conclusions

La colonisation du TIG par des espèces bactériennes influence de nombreux domaines de notre santé, y compris la digestion, l’humeur et le comportement. La capacité de la microflore intestinale à moduler les cytokines et à produire des nutriments et des neurotransmetteurs est un facteur essentiel dans le signalement entre les intestins et d’autres systèmes du corps comme l’axe HHS, le système immunitaire et le SNC. Leur présence nous protège également des infections en renforçant la barrière des cellules intestinales qui sépare l’extérieur de notre corps (y compris ce que nous ingérons) de l’intérieur de notre corps (à l’intérieur du flux sanguin ou des tissus corporels).

Les aliments fermentés comme le yaourt et le kéfir, en plus des ingrédients alimentaires prébiotiques comme la chicoré et l’inuline, pourraient servir de vecteurs afin de produire une exposition bactérienne bénéfique. Toutefois, il est tout aussi important de maintenir une alimentation riche en fibres par le biais de légumes et de céréales comme l’avoine, qui nourrissent ces bactéries, ce qui nous permet de bénéficier de produits métaboliques bons pour notre santé.