Notre intestin héberge des milliards de microorganismes, notamment des bactéries, qui sont essentiels au bon fonctionnement des fonctions digestives et immunitaires. Alors que nous cohabitons pacifiquement avec la plupart de ces microbes, d’autres plus nocifs ou pathogènes réussissent parfois à proliférer et nous rendent malades. La distinction entre bons et mauvais microbes reste floue cependant, puisque dans certaines conditions des bactéries considérées comme bénéfiques peuvent également devenir agressives, proliférer de manière incontrôlée et causer des maladies. Nous vous invitons à imaginer notre intestin comme un vaste champ de bataille où les bactéries se battent en permanence pour leur survie et dont l’issue des combats détermine notre état de santé.
Cette article a été co-écrit par Léa Swistak
1) Le gentil: En quoi les bonnes bactéries (on parle de bactéries commensales) sont-elles essentielles pour notre bien-être?
Notre intestin comprend plus de bactéries que de cellules humaines, mais pourquoi et comment tolérons-nous cette colonisation étrangère? Que font les bactéries pour nous? En tant que microbiologistes, nous sommes fascinées par ces questions et si vous avez lu jusqu’ici, il y a des chances que vous le soyez aussi. Nous n’avons certainement pas la toutes les réponses, et les chercheurs du monde entier sont actuellement en train d’essayer d’en comprendre davantage, mais voici ce que nous savons:
Nutrition: Les bonnes bactéries (ou commensales) qui vivent dans notre intestin jouent un rôle important d’un point de vue nutritionnel. Certaines d’entre elles produisent des vitamines essentielles que nous ne sommes pas capables de synthétiser par nous-mêmes et d’autres sécrètent des enzymes qui aident à décomposer la nourriture que nous ingérons en molécules plus petites que nos cellules peuvent ensuite absorber.
Protection: Nous avons besoin de ces bactéries commensales pour nous protéger des bactéries néfastes, simplement en occupant le territoire. Leur présence, de part la consommation des ressources énergétiques locales, suffit à faire barrière contre les pathogènes qui seraient de passage dans l’intestin. En outre, les bactéries commensales possèdent des mécanismes de défense contre les autres bactéries. Par exemple, elles sécrètent des substances antimicrobiennes qui peuvent tuer ou empêcher la prolifération des bactéries concurrentes. Ainsi, des guerres de territoire font rage en permanence dans notre intestin, à mesure que de nouvelles bactéries affluent par notre système digestif.
Immunité: Les bactéries commensales sont de puissantes alliées pour notre système immunitaire, car elles entraînent nos cellules à reconnaître et à éliminer les pathogènes. En interagissant avec une grande diversité de microbes dans l’intestin, notre système immunitaire apprend à distinguer quelles bactéries attaquer et quelles bactéries laisser tranquilles.
En somme, nos “bonnes” bactéries nous aident à vivre en paix tandis qu’elles agissent telles des mercenaires étrangers, protégeant leur hôte. Mais toutes les bactéries du microbiote sont-elles “bonnes”? Non bien entendu! Une petite minorité de notre flore est constituée d’ennemies redoutables qui mènent des batailles épiques, remportant occasionnellement la victoire, et causant finalement la maladie.
2) Le méchant: Comment les pathogènes envahissent-ils notre intestin?
Qu’est-ce qui fait que certaines bactéries sont mauvaises, ou pathogènes, et comment font-elles pour vaincre nos solides forces militaires combinant immunité et bactéries commensales ? Une bactérie est considérée comme pathogène si elle peut causer une maladie. Cela dit, gardez à l’esprit que l’unique but dans la vie est le même pour toutes les bactéries et microorganismes: celui de perpétuer son espèce en se multipliant et en se propageant le plus possible. Nous rendre malade est seulement un malheureux effet secondaire ! En général, les mauvaises bactéries ne sont pas des résidentes habituelles de notre flore, et pénètrent l’intestin à travers l’ingestion de nourriture contaminée. C’est là que la guerre commence. Voici quelques façons dont les pathogènes parviennent à établir leur colonie:
Quelques rares espèces bactériennes peuvent se cacher à l’intérieur de nos cellules, qui sont dépourvues de bactéries commensales. Cette stratégie permet d’éviter la compétition directe pour les nutriments et le combat contre les commensales, tout restant à l’abri, échappant à la vigilance du système immunitaire.
Certaines bactéries pathogènes peuvent combattre tels des chevaliers en tuant leur opposantes commensales à l’aide d’une épée moléculaire (appelée Système de Sécrétion de Type 6)
D’autres pathogènes ont évolué de manière à utiliser les nutriments non consommés par la plupart des bactéries commensales, leur octroyant un avantage en termes de croissance.
Enfin, certaines bactéries relarguent des toxines, appelées facteurs de virulence, qui entraînent une forte réponse immunitaire contre toutes les bactéries, dont elles sont les seules à survivre. Cette dernière stratégie, semblable au bombardement de masse, est à double tranchant, puisqu’une réponse inflammatoire trop importante entraîne également des dommages au niveau des cellules intestinales de l’hôte, pourtant nécessaires à la survie des pathogènes.
En fin de compte, les pathogènes utilisent toutes sortes de stratégies sournoises pour déjouer nos défenses et proliférer autant que possible. Bien que notre système immunitaire soit bien équipé et capable de porter des coups violents en cas d’attaque ennemie, nous avons parfois besoin d’une aide sous la forme de médicaments.
3) Le filou: Comment de “bonnes” bactéries peuvent-elles devenir opportunistes et causer la maladie?
Cachées parmi la foule de bactéries commensales de notre microbiote se trouvent quelques ennemis non soupçonnés: les bactéries opportunistes. En conditions normales, leur nombre est maintenu sous contrôle, limité par notre système immunitaire, et la cohabitation se fait dans l’harmonie et la paix. Cependant, dès lors qu’une brèche est créée dans nos défenses - immunitaires et microbiennes - les bactéries opportunistes peuvent entraîner des maladies. Dans la plupart des cas, les infections opportunistes ont lieu quand notre système immunitaire est déjà affaibli. Cela peut être la conséquence d’une infection sous-jacente telle que le Syndrôme d’ImmunoDéficience Acquise (SIDA), mais aussi d’une dysfunction d’origine génétique ou bien induite par une chimiothérapie ou un traitement immunosuppresseur. Impuissant sans son arsenal de cellules immunitaires au complet, notre organisme ne peut alors plus contrôler l’expansion des bactéries opportunistes, dont la prolifération causera la maladie. Une autre cause d’infection par les bactéries opportunistes est la modification de la composition normale de la flore. Notre microbiote est sensible aux offensives des pathogènes classiques (virus, bactéries, champignons), qui peuvent perturber son équilibre et créer un environnement favorable aux bactéries opportunistes. Un exemple important est celui de l’usage des antibiotiques, qui éliminent généralement toutes les bactéries, bonnes et mauvaises. Anéantir ainsi toute la masse du microbiote laisse un territoire désert à l’arrêt du traitement, ouvert à une recolonisation par des pathogènes opportunistes qui profiteront du chaos qui règne dans notre intestin pour s’y installer.
Résumé et conclusion
Vu de l’extérieur, l’intestin humain apparaît relativement paisible, protégé par deux armées loyales: le système immunitaire et le microbiote. En réalité, c’est un véritable champ de bataille où bactéries bonnes et mauvaises, mais aussi opportunistes, se livrent constamment des guerres sans merci pour les ressources et le territoire nécessaires à leur survie et leur multiplication.
Avec la découverte du rôle majeur joué par le microbiote, la recherche dans ce domaine est en pleine expansion, révélant que chaque individu possède un microbiote unique différent de celui du voisin et que sa composition peut varier au cours de la vie.
En fait, de nombreuses approches visent maintenant à modifier le microbiote par voie “natruelle”, sans recourir aux médicaments de synthèse. C’est le cas par exemple des probiotiques, qui viennent directement renforcer les rangs des bactéries bénéfiques. Dans des cas extrêmes, le transfert intégral d’une flore saine à travers une transplantation fécale est nécessaire pour restaurer un environnement harmonieux dans l’intestin (Pour plus d’informations, vous pouvez visionner cette vidéo).
Références
Si vous souhaitez en apprendre davantage sur ce monde fascinant, voici une liste de livres et de vidéos que nous recommandons vivement:
1. Cossart, P. and Hyber, F., 2021. Le monde invisible du vivant. Odile Jacob.
2. Sansonetti, P., 2020. Tu aimeras tes microbes comme toi même. Paris: Collège de France Editions.
3. Enders, G., Enders, J. and Liber, I., 2017. Le charme discret de l'intestin. Arles: Actes Sud.
4. Le Charme Discret de L’intestin – Giulia Enders (Livre). https://www.actes-sud.fr/node/61346 (version française).
5. Conférence TED par Giulia Ender. https://www.youtube.com/watch?v=NMsWFzSr04A
6. Conférence TED par Dan Knight. https://youtu.be/FW3198J83RQ
Cet article a été édité par la spécialiste Dr Mélanie Hamon et révisé par Tom Cumming. Traduit de l'anglais par Marion Rincel.
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