Biologie de la digestion – Microbiote – Métagénomique

Séquençage de l’ADN

  • Recherche d’une séquence du gène de l’ARN ribosomal 16S
  • Gène avec des parties spécifiques à chaque espèce bactérienne
  • On va « à la pêche » de cette séquence avec une sonde à ADN
  • On amplifie par PCR la séquence recherchée
  • On compare chaque taux d’espèces bactériennes à un population de référence
  • Population de référence :
    • Homme/femme
    • Non fumeur
    • 20-65 ans
    • Pas de pathologies chroniques
    • Pas de trouble digestif
    • Aucun traitement récent
Phylum Classe Ordre Famille Genre Espèce Métabolome Phénotype
Actinobactérie Bifidobactéries Lungum Lactate – AGCC Probiotique
Firmicutes Clostridies Clostridiaceae Clostridium Putréfaction Pathogène
Faecalibacterium Prausnitzii (1 à 15%) Butyrate +++ AGCC Biomarqueur Santé ++
Ruminococcus Bromii AGCC Biomarqueur +
Bacilli Lactobacillales Lactobacillus Acidifiant – AGCC Probiotique
Enterococcus Faecalis Lactate – Acidifiant – fermentation Dr Jekyll et M. Hyde
Streptococcus Lactate – protéolytique Inflammation
Bacillales Staphylococcus Pathogène
Bacteroidetes Bacteroidaceae Bacteroïdes Fragilis-Vulgatus Fibrolytiques – AGCC – putréfaction Dr Jekyll et M. Hyde
Prevotellaceae Prevotella Copri Dégrade mucine Barrière – inflammation
Protéobactérie Enterobacteriaceae Escherichia E. Coli (0,1%) AGCC – putréfaction Barrière – tolérance
Autres entero Proteus mirabilis Putréfaction (Phe) Pathogène
Helicobacteraceae Helicobacter Pylori Ulcère
Verrucomicrobia Akkermansia Muciniphila (1 à 4%) AGCC Intégrité intestinale

Métagénomique : recherche de l’ADN bactérien

Rapport Firmicutes/Bactéroidetes dans le Surpoids

  • L’ensemble de ces 2 phyla peut représenter 70% à 95% du microbiote
  • On calcule un ratio Firmicutes/Bactéroidetes
  • Prise en charge différentielle du surpoids/DT2 sur le résultat de ce ratio

Excès de Firmicutes : « terrain calorigène »

  • Rapport > 3
    • Production accrue de glucides par les enzymes bactériennes (lipogenèse augmentée par cette voie)
    • Absorption accrue de calories
    • Gros bénéfice d’un régime à faible IG

Rapport Firmicutes/Bactéroidetes dans le Surpoids

  • Excès de Bactéroidetes : « terrain inflammatoire »
    • Rapport < 3
    • LPS > stimulation TLR4 > Insulino résistance (lipogenèse augmentée par cette voie)
    • Gros bénéfice de régime non pro inflammatoire: attention sur western diet, limitation viande rouge, oméga 3, polyphénol (Resvératrol, EGCG), fibre, lactoferrine (chélation de LPS)
    • Régime à exclure pour perte de poids ?
  • On trouve ce rapport soit dans un bilan métagénomique global, soit isolément

Métagénomique : recherche de l’ADN bactérien

Zoom Akkermansia Muciniphila

  • 1 à 4% de l’ensemble du microbiote du colon
  • Stimule le renouvellement des cellules intestinales
  • Rôle dans maintien de l’épaisseur de la couche de mucines
  • Augmente l’intégrité de la paroi
  • Maintient bonne santé intestinale
  • Diminue endotoxémie métabolique
  • Implication d’une diminution dans de nombreuses pathologies: diabètes, IR, surpoids, MICI

Zoom Faecalibacterium Prausnitzii

  • 1 à 15% du microbiote fécal
  • Protecteur de la muqueuse intestinale par activité anti-inflammatoire.
  • Gram + protéolytique
  • Principale producteur de butyrate.
  • Maintien de l’homéostasie intestinale
  • Bon indicateur de santé intestinal, de diversité

Zoom sur Butyrate

  • Générer un milieu acide
  • Source énergie pour colonocytes
  • Effet anti-inflammatoire (régulation de production cytokine inflammatoire – stimulation Treg)
  • Effet anti-carcinogénique
  • Activation de la sécrétion de mucine
  • Activation de la vascularisation de la muqueuse

Zoom sur Glutamine

  • Stimule prolifération des entérocytes
  • Donneur azote > nucléotides
  • Augmente la production d’IgA
  • Protéines animales plus riches