L’alimentation : un facteur clé dans la modulation du microbiome
L’alimentation est l’un des facteurs les plus importants influençant le microbiote intestinal. Cependant, l’étude des habitudes alimentaires demeure particulièrement complexe. Les personnes oublient souvent ce qu’elles mangent, sous-estiment les portions consommées, et les différences culturelles, linguistiques et de connaissances compliquent davantage la collecte des données. Pour surmonter ces limites, le Dr Lawrence David et son équipe ont développé une approche innovante fondée sur l’analyse des selles. Comme les aliments laissent des traces d’acide désoxyribonucléique (ADN), la molécule qui porte l’information génétique nécessaire au développement d’un organisme, il est possible d’identifier ce que les individus ont consommé en analysant des échantillons de selles. À plus long terme, leur objectif est d’étendre cette approche à l’échelle de la population grâce à l’analyse des eaux usées, ce qui pourrait fournir des informations sur les habitudes alimentaires de communautés entières.
Les aliments ultra-transformés (AUT) ont également été au centre des discussions. Bien qu’il soit largement recommandé d’en limiter la consommation, les fondements scientifiques de ces recommandations restent encore à approfondir. Le Pr Ciaran Forde a montré que les aliments ultra-transformés favorisent la surconsommation alimentaire, non seulement en raison de leur composition nutritionnelle, mais aussi de leurs propriétés physiques, qui modifient leur texture et influencent la perception des consommateurs. Ces aliments sont souvent tendres, faciles à mâcher et très appétissants, ce qui favorise une consommation plus rapide. Manger rapidement réduit la capacité de l’organisme à réguler l’appétit, ce qui entraîne une augmentation de l’apport énergétique. Bien que ces résultats suggèrent que la modification de la texture des aliments pourrait constituer une stratégie pratique pour limiter la surconsommation alimentaire, leurs effets à long terme sur le microbiote intestinal restent encore mal connus.
Les fibres alimentaires constituent un autre élément clé des interactions entre l’alimentation et le microbiote intestinal. La Dre Heather Armstrong a démontré que les fibres ne sont pas systématiquement bénéfiques dans tous les contextes. Chez les individus présentant un microbiote intestinal perturbé, les fibres fermentescibles peuvent être mal dégradées. Au lieu d’être fermentées, elles peuvent s’accumuler dans l’intestin et favoriser l’inflammation. Ses recherches ont montré que certaines fibres, notamment les fructanes présents dans le blé, les oignons, l’ail et les asperges, peuvent avoir des effets indésirables lorsqu’elles sont consommées à fortes doses, notamment sous forme de compléments dépassant largement les apports alimentaires habituels. À l’inverse, d’autres fibres, comme la pectine, peuvent atténuer ces effets. La Dre Armstrong a également montré que les effets de fibres telles que les arabinoxylanes et les bêta-glucanes dépendent de leur concentration et de leurs propriétés physiques. Cela souligne l’importance de prendre en compte à la fois le type de fibres et la composition du microbiote de chaque individu.
Un autre axe de recherche majeur dans ce domaine concerne l’utilisation de données à grande échelle pour prédire les résultats en matière de santé. Le Dr Eran Segal a présenté des travaux portant sur le suivi de 14 000 participants, incluant leur alimentation, leur activité physique, leur sommeil, différents marqueurs cliniques et leur microbiote intestinal. Ces données servent à construire ce que l’on appelle des « jumeaux numériques », des modèles informatiques capables de prédire la manière dont un individu réagira à certains aliments, notamment en ce qui concerne la glycémie. Ces modèles peuvent aussi permettre d’anticiper des effets sur la santé à plus long terme, comme le risque métabolique ou même la longévité. Bien que prometteurs, ils n’intègrent pas encore pleinement les données du microbiome, ce qui constitue une étape importante pour les développements futurs.
Nouveaux liens entre alimentation, microbiote intestinal et santé
Le Pr Jens Walter a présenté des recherches visant à restaurer la santé métabolique par l’alimentation. Son équipe a conçu un régime non industrialisé qui a permis d’améliorer les marqueurs métaboliques chez des participants en bonne santé. Il est intéressant de noter que, bien que les compléments en fibres puissent modifier le microbiote intestinal, ces changements ne se traduisent pas nécessairement par une amélioration de la santé métabolique, contrairement à ce qui a été observé avec un régime à base d’aliments non transformés. Son équipe travaille également sur des stratégies concrètes visant à augmenter l’apport en fibres à travers des aliments couramment consommés, comme le pain, les pâtes ou les céréales, plutôt que de s’appuyer uniquement sur les recommandations de santé publique ou sur les compléments en fibres. L’augmentation de l’apport en fibres par le biais d’aliments enrichis en fibres a montré des bénéfices clairs, notamment une réduction de l’apport énergétique et un meilleur contrôle glycémique. Ces effets n’ont pas été observés avec les compléments alimentaires seuls, ce qui souligne l’importance d’intégrer les fibres dans le cadre de la matrice alimentaire globale plutôt que comme un composé isolé. Un autre aspect important concerne le rôle du pH intestinal comme facteur influençant les modifications du microbiote intestinal : une alimentation riche en végétaux et en fibres diversifiées favorise la fermentation et la production d’acides gras à chaîne courte, réduit le pH intestinal et peut ainsi créer un environnement propice aux micro-organismes bénéfiques tout en limitant la prolifération des pathobiontes.
La recherche ne se limite plus aux seules bactéries. Le Dr Francisco Asnicar a mis en lumière le rôle de Blastocystis, un micro-organisme eucaryote unicellulaire présent dans l’intestin humain et longtemps considéré comme pathogène, en montrant que sa présence et sa diversité pourraient être associées à une alimentation riche en végétaux, à un indice de masse corporelle plus faible et à un profil cardiométabolique plus favorable. Ces résultats montrent que l’écosystème intestinal ne se limite pas aux bactéries et qu’il n’est pas pertinent de qualifier les micro-organismes intestinaux de « bons » ou de « mauvais », même si les liens de causalité restent à établir.
En parallèle, le Dr Nicola Segata et son équipe travaillent à établir des liens entre certaines bactéries intestinales et les habitudes alimentaires. En s’appuyant sur de vastes ensembles de données, ils sont en mesure d’identifier des associations entre espèces microbiennes et apports alimentaires, et même de différencier les régimes omnivores, végétariens et véganes uniquement à partir de la composition du microbiote intestinal. Ils ont également montré que les maladies laissent des signatures marquées dans le microbiome intestinal. Cependant, prédire les résultats de santé uniquement à partir des données du microbiote intestinal reste un défi, et des travaux supplémentaires sont nécessaires avant que ces approches puissent être appliquées en pratique clinique. L’une des principales difficultés réside dans le fait que des aliments pourtant similaires peuvent avoir des effets différents en fonction de leur origine et de leur environnement, ce qui ajoute un niveau supplémentaire de complexité.
Des traitements issus du microbiome en phase clinique
Parallèlement aux approches nutritionnelles, les thérapies ciblant le microbiome se développent rapidement. Les transplantations de microbiote fécal (TMF) sont l’un des principaux exemples de ce domaine en pleine expansion et les chercheurs en explorent le potentiel dans diverses conditions cliniques. Le Dr Max Nieuwdorp a montré que les TMF peuvent améliorer le contrôle de la glycémie chez des patients atteints de syndrome métabolique, sans toutefois entraîner de perte de poids, et avec une efficacité variable selon les individus. La réponse semble dépendre à la fois de la physiologie du receveur et des caractéristiques du matériel fécal transplanté, notamment de sa fraîcheur.
Le Dr Nicolas Benech a fourni des éléments permettant de mieux comprendre les mécanismes expliquant l’efficacité des TMF dans le traitement de l’infection à Clostridioides difficile, une infection nosocomiale caractérisée par des diarrhées récurrentes. Les acides biliaires primaires, produits par l’organisme et libérés lors de la digestion des graisses, peuvent favoriser le déclenchement d’une infection. En revanche, les acides biliaires secondaires, produits par le microbiote intestinal, inhibent cette activation. Cela explique pourquoi une altération du microbiote intestinal augmente le risque d’infection et de récidive à Clostridioides difficile. Bien que les TMF permettent de guérir environ 90 % des cas d’infection à Clostridioides difficile, elles restent complexes à mettre en œuvre et ne reposent pas encore sur des protocoles standardisés, notamment en ce qui concerne l’utilisation préalable d’antibiotiques, les modalités d’administration et la forme du transplant. Pour cette raison, l’équipe développe des thérapies microbiennes ciblées, incluant des souches spécifiques et des consortiums bactériens tels que Faecalibacterium prausnitzii, capables de reproduire les bénéfices des TMF de manière plus contrôlée et plus facilement déployable à grande échelle. Le Dr Purna Kashyap a étudié le rôle des métabolites du microbiote intestinal dans le syndrome de l’intestin irritable (SII).
Son équipe a suivi des patients pendant plusieurs mois et les a stratifiés selon leurs symptômes cliniques, leurs caractéristiques physiologiques et la composition de leur microbiote intestinal. Cette approche a permis d’identifier l’hypoxanthine, une molécule présente dans l’intestin, dont les niveaux étaient systématiquement réduits chez les patients atteints de SII. L’équilibre entre l’hypoxanthine, le butyrate, la tryptamine (issue des acides aminés et impliquée dans la motilité intestinale) et les acides biliaires primaires (produits par le foie pour digérer les graisses et impliqués dans la vitesse du transit) semble déterminer l’apparition de diarrhée ou de constipation chez les patients atteints de SII. Parallèlement, il a abordé la question de la prolifération bactérienne de l’intestin grêle (SIBO). Il a insisté sur le fait que les outils diagnostiques actuels, notamment les tests d’haleine, sont insuffisants et doivent être associés à des signes cliniques tels que la malnutrition. Son équipe a identifié une présence accrue de la bactérie Escherichia hormaechei dans l’intestin grêle chez des patients présentant également une sensibilité viscérale accrue.
Les TMF font également l’objet d’études dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), bien que leur utilisation reste complexe. Dans ce contexte, les TMF ne sont pas considérées comme un traitement curatif, mais plutôt comme un outil potentiel pour aider à contrôler les symptômes. Le Dr Simon Mark Dahl Baunwall a souligné l’absence de protocoles standardisés, notamment en ce qui concerne les méthodes d’administration, les doses, la sélection des donneurs et les conditions de préparation. Par conséquent, les essais cliniques actuels sont difficiles à comparer, et les conclusions restent incertaines.
Le microbiome, un levier pour les thérapies anticancéreuses
Un domaine de recherche important et en pleine évolution concerne les interactions entre le microbiote intestinal et les traitements anticancéreux, en particulier l’immunothérapie. Les travaux présentés par le Dr Gianluca Ianiro, la Dre Lisa Derosa et le Dr Miguel Zugman ont mis en évidence non seulement les avancées scientifiques dans ce domaine, mais aussi l’importance de collaborations à grande échelle entre équipes de recherche. En croisant des cohortes cliniques, des données biologiques et des analyses informatiques à l’échelle de plusieurs institutions, ces équipes font progresser les découvertes bien plus rapidement que ne le permettraient des approches isolées.
Certains traitements contre le cancer, comme les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire, ont pour objectif de réactiver le système immunitaire afin qu’il puisse reconnaître et éliminer les cellules cancéreuses. Cependant, ces thérapies ne sont pas efficaces chez tous les patients. L’une des questions essentielles soulevées par ces équipes est de savoir pourquoi certains patients répondent au traitement alors que d’autres n’y répondent pas. Ils ont observé que les patients ayant reçu des antibiotiques répondaient moins bien à l’immunothérapie, ce qui suggère que la perturbation du microbiote altère l’efficacité du traitement. Sur cette base, ils ont cherché à déterminer si une modification du microbiote pouvait améliorer les résultats cliniques. Chez les patients atteints de mélanome, les TMF ont permis d’améliorer la réponse à l’immunothérapie, ce qui s’est traduit par une amélioration de la survie.
Afin de mieux comprendre ces effets, les équipes ont analysé de grandes cohortes de patients et identifié des signatures microbiennes spécifiques associées à la réponse au traitement et au risque de maladie. Une bactérie, Akkermansia muciniphila, s’est révélée être un marqueur important associé à un déséquilibre du microbiote chez les patients atteints de cancer. À partir de ces données, les chercheurs ont développé un outil prédictif, appelé TOPOscore, qui permet d’estimer à la fois le risque de développer un cancer et la probabilité de répondre au traitement en fonction de la composition du microbiote. Un résultat important est que l’utilisation d’antibiotiques réduit significativement ce score, renforçant l’idée que la préservation du microbiote intestinal pourrait être essentielle pour optimiser les traitements contre le cancer.
Messages à retenir
Les recherches présentées lors du sommet mettent en évidence une orientation claire pour ce domaine. On observe un intérêt croissant pour la complexité de l’alimentation, en particulier le rôle des fibres et de la structure des aliments, ainsi que pour le développement d’approches personnalisées fondées sur de grands ensembles de données et des modèles informatiques. Au fil des différentes sessions, un message commun s’est imposé : les habitudes alimentaires dans leur ensemble comptent souvent davantage que des nutriments ou des compléments pris isolément, et les stratégies ciblant le microbiome sont susceptibles d’être plus efficaces lorsqu’elles tiennent compte du contexte biologique individuel, dans une approche personnalisée. Parallèlement, les stratégies thérapeutiques ciblant le microbiome évoluent, passant d’interventions larges (comme les TMF) à des approches plus ciblées et mieux contrôlées (reposant par exemple sur des bactéries isolées telles que Faecalibacterium prausnitzii). Tous ces progrès nous rapprochent de l’intégration du microbiote intestinal dans la pratique clinique quotidienne, en particulier chez les patients qui ne répondent pas aux traitements conventionnels.
