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Alors qu’une signature commune du microbiome intestinal a été identifiée pour des maladies non apparentées, un microbiome intestinal sain n’a pas encore été défini

L’intérêt particulier manifesté ces derniers temps par les entreprises pour offrir des tests de microbiome directement aux consommateurs s’explique par le lien établi entre les changements dans la composition ou les fonctions du microbiome intestinal et presque toutes les maladies chroniques.

Une analyse récente des microbiomes fécaux de 8 200 individus néerlandais a révélé une signature du microbiome intestinal commune à des maladies non liées, y compris le cancer, les maladies cardiovasculaires, les maladies gastro-intestinales, les maladies neuropsychiatriques et d’autres affections telles que les problèmes de peau et les troubles auto-immuns.

Lors d’une formation récemment organisée par Xpeer sur la détection, la prévention et le traitement de la dysbiose du microbiome intestinal en milieu clinique, avec l’aide d’un don inconditionnel du Biocodex Microbiota Institute, le consultant en gastroentérologie et membre du comité scientifique du Sommet mondial GMFH, Francisco Guarner, a mis à jour certaines caractéristiques d’un microbiome intestinal altéré, notamment :

  • Une faible richesse ou diversité microbienne,
  • l’épuisement des bactéries productrices d’acides gras à chaîne courte, et
  • l’instabilité de sa composition au fil du temps.

Une plus faible diversité ne signifie pas nécessairement un microbiome intestinal en mauvaise santé. Par exemple, une augmentation importante des fibres alimentaires peut diminuer temporairement la diversité du microbiome intestinal en raison d’un enrichissement en microbes spécifiquement impliqués dans la dégradation des glucides végétaux, mais cela n’affecte pas négativement la santé humaine.   Il en va de même pour la faible diversité du microbiome intestinal des nourrissons allaités à la suite de la sélection de bactéries spécifiques pour dégrader les oligosaccharides du lait maternel, ce qui est bénéfique pour la santé du nourrisson.

Un autre défi pour la recherche sur le microbiome qui repose principalement sur les matières fécales pour étudier l’activité microbienne intestinale est que les scientifiques ne peuvent toujours pas définir un microbiome intestinal sain.

Un autre défi pour la recherche sur le microbiome qui repose principalement sur les matières fécales pour étudier l’activité microbienne intestinale est que les scientifiques ne sont toujours pas en mesure de définir un microbiome intestinal sain.

Comme l’expliquent Amy Loughman et Heidi M Staudacher du Centre Alimentation et Humeur de l’Université Deakin en Australie dans un article récemment paru dans The Lancet Gastroenterology & Hepatology : « Il est stupéfiant de constater tout ce que nous ignorons sur le microbiome : environ 20 % des séquences de gènes bactériens n’ont pas été identifiées et la fonction de 40 % des 10 millions de gènes reste inconnue. »

« Le microbiome « idéal » n’a pas été identifié et est probablement très spécifique à chaque individu », explique Kate Scarlata, titulaire d’un master en santé publique, nutritionniste agréée, diététiste gastro-intestinale de renommée mondiale spécialisée dans l’intolérance alimentaire et la santé digestive.

Chaque personne a le microbiome qu’elle mérite, à savoir que le microbiome intestinal de chaque individu a été sélectionné parmi tous les microbes qu’elle a rencontrés au cours de sa vie.   Il est unique à chaque personne et est relativement stable et résilient, il est donc difficile de prédire si quelqu’un bénéficierait d’une composition spécifique du microbiome intestinal ou de la modification de son microbiome intestinal actuel en une nouvelle composition.

 

Types de tests de microbiome en fonction de leur finalité

Comme l’explique dans son blog scientifique la chercheuse en microbiome Lucy Mailing, avant de choisir un test de microbiome, il convient de se poser une première question importante : quelles sont les informations fournies par chaque test en fonction des méthodes utilisées ?

Les tests basés sur les cultures ne sont pas précis, car ils favorisent les bactéries qui ont besoin d’oxygène, pour la plupart des agents pathogènes, tout en ignorant les bactéries qui se développent sans oxygène, dont la grande majorité des commensaux intestinaux.

Cela signifie que la caractérisation basée sur la culture des bactéries intestinales dans des conditions aérobies passe à côté de la plupart des microbes contenus dans les selles et le nombre d’agents pathogènes y apparait plus élevé qu’il ne l’est en réalité. En d’autres mots, facile à cultiver n’est pas synonyme de plus important ou abondant. Pour surmonter ces limites, des technologies émergentes telles que la culturomique (culture à haut débit de microbes anaérobies) sont en cours de développement.

Le deuxième type majeur de test de microbiome est le test moléculaire des selles basé sur la caractérisation de l’ADN plutôt que sur l’isolement des microbes :

  • Séquençage du gène de l’ARNr 16S : si le test est basé sur le séquençage de l’acide ribonucléique ribosomique 16S présent dans toutes les bactéries, il n’identifiera que le genre de bactéries (ni l’espèce ni la souche).

Cependant, le microbiome intestinal ne se limite pas au bactériome. Archées, champignons, protozoaires, phages et virus font également partie du microbiome et sont généralement négligés dans ce type de tests de microbiome.

  • PCR ciblée ou quantitative : ce test est plus sensible et précis que le 16S, car il permet d’identifier les microbes qu’il cible par leur espèce, qui comprend non seulement les bactéries, mais aussi les parasites, les champignons et les virus, à condition qu’il cible chaque microbe d’intérêt.
  • Métagénomique: ce test utilise le séquençage profond pour identifier l’abondance des microbes jusqu’au niveau de la souche et fournit une estimation des fonctions des microbes (ce qui pourrait arriver).
  • Méta-transcriptomique et métabolomique: ce sont les tests les plus avancés, allant au-delà de la composition pour étudier l’activité des microbes intestinaux, avec des transcriptomes sur des échantillons fécaux mesurant l’ARNm microbien (ce qui est susceptible de se produire) et le métabolome donnant des informations sur les métabolites microbiens (ce qui se passe).

Cependant, la grande majorité des métabolites mesurés dans le sang et les matières fécales humaines restent inconnus. Bien qu’ils soient largement utilisés dans le cadre de la recherche, à ce jour, lorsqu’ils vont au-delà de l’étude de la composition pour se concentrer sur l’activité microbienne intestinale, ils offrent peu de valeur aux professionnels de santé.

Selon Francisco Guarner, l’état actuel des tests de microbiome peut se résumer ainsi:   « Les tests de microbiome existants utilisent aujourd’hui différentes techniques et se concentrent sur la taxonomie. La plupart d’entre eux fournissent peu d’informations à des fins diagnostiques ou pronostiques. »

 

Quand les signatures microbiennes fécales pourraient-elles offrir des avantages thérapeutiques potentiels ?

Les experts s’accordent à dire qu’il est trop tôt pour interpréter toutes les informations fournies par les tests de microbiome. « Bien qu’intéressants, les tests de selles du microbiome sont à ce jour un peu trop en avance sur leur temps pour être commercialisés auprès des consommateurs », explique Kate Scarlata.

Et d’ajouter : « Certains tests de microbiome des selles offrent des informations au-delà des microbes dans les selles, telles que la graisse dans les selles (pour évaluer s’il y a malabsorption des graisses) ou l’élastase dans les selles (un marqueur de la production adéquate d’enzymes pancréatiques), mais ces tests spécifiques peuvent être facilement effectués par un professionnel de santé et sont souvent couverts par les assurances, contrairement aux tests de microbiome des selles « à service complet » qui peuvent coûter beaucoup d’argent au patient. »

 

Bien que les tests de microbiome en soient à leurs balbutiements et qu’il soit difficile d’appréhender comment se servir de leurs résultats, certains paramètres pourraient être utiles dans un proche avenir pour guider certaines décisions cliniques.

Par exemple, certaines recherches ont montré que chez les patients atteints du syndrome du côlon irritable ou d’obésité, le microbiome intestinal pourrait aider à faire le tri entre les répondeurs et les non-répondeurs aux interventions diététiques.

D’autres études pilotes ont mis en lumière le potentiel des signatures microbiennes fécales pour la prédiction de la réponse au traitement biologique chez les patients atteints de maladies inflammatoires de l’intestin ou le dépistage du cancer colorectal.

Il reste encore un long chemin à parcourir avant de mettre en œuvre les tests dans la pratique clinique. Il est trop tôt pour recommander systématiquement un test de microbiome de routine pour guider les décisions cliniques et orienter les patients vers des solutions spécifiques telles que l’inclusion ou l’exclusion d’aliments ou la recommandation de probiotiques ou de prébiotiques spécifiques en fonction des informations fournies par les tests de microbiome.

Concernant les patients atteints de problèmes intestinaux depuis un certain temps et qui s’intéressent aux tests de microbiome intestinal pour résoudre leurs problèmes, Kate Scarlata leur recommande de consulter un gastro-entérologue ou un diététicien gastro-intestinal, tout en se méfiant des « praticiens » qui proposent des tests de selles. Compte tenu de la nouveauté des tests de microbiome, Kate Scarlata met en garde les patients contre les médecins qui suivent des protocoles rigides basés sur l’analyse du microbiome des selles.

 

Références :

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Shanahan F, Ghosh TS, O’Toole PW. The healthy microbiome-What is the definition of a healthy gut microbiome? Gastroenterology. 2021; 160 (2):483-94. doi: 10.1053/j.gastro.2020.09.057.

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Lagier JC, Khelaifia S, Tidjani Alou M, et al. Culture of previously uncultured members of the human gut microbiota by culturomics. Nat Microbiol. 2016; 1:16203. doi: 10.1038/nmicrobiol.2016.203.

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Malagón M, Ramió-Pujo S, Serrano M, et al. New fecal bacterial signature for colorectal cancer screening reduces the fecal immunochemical test false-positive rate in a screening population. PLOS ONE. 2020; 15(12): e0243158.