Microflore digestive de l’Homme, Cours Microbiologie de l’environnement

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3 1 Introduction 2 Définition 3 Implantation du microflore intestinale 4 Répartition topographie de la microflore digestive 5 Composition d’une microflore intestinale humaine 6 Le rôle de microflore digestive 7 Ecologie de microflore intestinale 8 Maladie lie par fonction métabolique de microflore 9 L’effet des antibiotiques sur la microflore 10 Conclusion 11 Liste des références

4 Introduction : La microflore du tractus digestif de l‘Homme est très dense et diversifiée. Elle exerce d'importantes fonctions physiologiques qui contribuent au maintien d'un bon état de santé. L'identification et la quantification des groupes bactériens qui la composent sont indispensables à la compréhension de leurs rôles. Chez l’Homme la microflore intestinale renferme environ 100 000 milliards de bactéries appartenant à plus de 400 espèces différentes. Il s’agit d’une biomasse considérable dont l’activité se traduit par la production in vivo d’enzymes et de métabolites.

5 Définition : La microflore digestive Humain appelé parfois microbiote est l'ensemble des micro-organismes les archées, bactéries, protistes, fungi et Bactériophages, qui se trouvent dans le tractus digestif humain ( microbiome intestinal ). Il est en interrelation permanente avec les aliments et l’organisme humain, l’ensemble de microbiote et microbiome constituant un écosystème complexe.

6 Implantation du microflore intestinale: Le tube digestif stérile in utero est rapidement colonisé dès la naissance C’est le début de la symbiose « hôtes-microbiote» Au cours du développement de l’hôte, il devient essentiel

7 Premières bactérie germes anaérobies facultatifs: ► Streptocoques ► Entérobactéries ► Staphylocoques La concentration des germes anaérobies stricts augment ► Bifidobactérie ► Bacréroïdes spp. ► Clostridiae Début de la diversification alimentaire La microflore anaérobies stricts plus diversifiée augmente À la fin de première année, la composition du microbiote intestinal se rapproche de cell de l’adulte Développement du microflore intestinale : 10 4 →10 6 UFC/ml de contenu intestinal 10 9 UFC/ml

8 Répartition topographie de la microflore digestive : La répartition de la microflore varie selon les segments du tube digestif. Elle dépend : La teneur du milieu en oxygène. Des sécrétions du tube digestif haut. Des nutriments disponibles. La vitesse du transit (rapide de la bouche au caecum). Globalement il existe un gradient croissant oral-aboral :  l’estomac, du fait d’un pH bas, la microflore est quasi inexistante (inférieure à 10 3 UFC/g)  l’intestin grêle, on observe une variation quantitative (duodénum 10 3 - 10 4 UFC/g ).  le côlon, où l’augmentation importante de la population bactérienne (de 10 12 à 10 14 UFC/g). UFC/g

9 Composition d’une microflore intestinale humaine : Dans l’intestin grêle : Lactobacillus, Streptococcus, et à quelques espèces de la famille des Enterobacteriaceae à des concentrations faibles jusqu’à l’iléon où elles apparaissent dominées par des espèces anaérobies à Gram négatif appartenant au genre Bacteroides. Dans le côlon: il faut distinguer 4 types de Microflore :  Microflore dominante : (N>10 9 UFC/g) exclusivement anaérobie Bacteroides, Eubacterium, Bifidobacterium, Peptostreptococcus, Ruminococcus, Clostridium.  Microflore sous dominante : (10 6 >N>10 8 UFC/g) différentes espèces de la famille des Enterobacteriaceae (surtout E. coli) et les genres Streptococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Fusobacterium, Desulfovibrio.  Microflore résiduelle : (N<10 6 UFC/g) bactéries en transit ou réprimées par la flore résidente.  Microflore fécale : elle renferme de nombreuses espèces mortes et n’est pas représentative des différentes niches écologiques de l’écosystème microbien digestif permet de retrouver des souches pathogènes pour l’hôte.

10 Le rôle de microflore digestive : a/ Effets digestifs :  Effet sur la motricité: l’absence de microflore entraîne un ralentissement du transit intestinal et une dilatation du caecum.  Effet sur la trophicité: la vitesse de renouvellement cellulaire et l’index mitotique sont significativement réduits chez l’animal axénique (dépourvu de germes). b/ Effets nutritionnels:  Bénéfiques pour l’hôte: Production d’acides gras à chaîne courte diminuant la synthèse hépatique du cholestérol. Dégradation des hydrates de carbone non absorbés (amidon, pectine, glycoprotéines). Hydrolyse des lipides alimentaires non absorbés grâce aux lipases bactériennes. Certaines bactéries anaérobies facultatives (E.coli, E.aerogenes) sont capables de synthétiser de vitamines (biotine, riboflavine). Des bactéries anaérobies strictes (C.butyricum) sont capables de synthétiser la vitamine B12.

11  Défavorables pour l’hôte : Métabolisme glucidique les activités de type ß- glucuronidase à pouvoir cancérigène. Métabolisme azoté la production de nitrosamines cancérigènes par la microflore. Métabolites toxiques et inactivation de médicaments. c/ Protection contre l’infection:  Effet de barrière: exercé par la microflore résidente vis-à-vis des bactéries exogènes (résistance à la colonisation).  Effet drastique: élimination totale de la souche exogène par la microflore résidente.  Effet permissif: maintien de la souche exogène en sous-dominante.

12 Ecologie de microflore intestinale: Bactéries symbiotiques Exercent des fonctions bénéfique pour la santé l’hôte Bactéries commensales Bactérie résidents n’ayant aucun effet sur l’évolution de l’hôte Bactéries opportunistes Résident de façon permanente dans écosystème bactérien Les bactéries endogènes: ou autochtone, composé de populations bactériennes qui sont toujours dans la tractus intestinale de chaque individu. Les bactéries exogènes: ou allochtone, affecteront l’environnement intestinale la majorité pathogène et donnent des maladies. Dysbiose: déséquilibre qualitatif et/ou quantitatif du microflore intestinale. Eubiose: équilibre qualitatif et/ou quantitatif du microflore intestinale.

13 Maladie lie par fonction métabolique de microflore : Obésité: L’augmentation des Firmicutes et la chute des Bacteroides s’accompagneraient d’une faculté du microbiote à stocker plus facilement l’énergie apportée par l’alimentation. Diabète: Le microbiote intestinal est un facteur clé dans l'insuline-résistance, des bactéries produisant du butyrate causant un état inflammatoire chronique. Chirurgie gastrique: Le microbiote s’adapte son nouvelles conditions digestives. certains groupes bactériens étant associés aux paramètres inflammatoires tandis que d'autres comme Bacteroides étaient associés à la prise alimentaire et une approche métagénomique ciblée sur les gènes de l'ARN 16S que la diversité bactérienne augmentait et la composition du microbiote était corrélée avec l'activité des tissus adipeux.

14 L’effet des antibiotiques sur la microflore : Les traitements par antibiotiques affectent l’écologie du microbiote intestinal et ses rapports avec l’hôte humain. Par exemple: la ciprofloxacine avait un effet important et rapide sur le microbiote intestinal avec une perte de la diversité bactérienne et un changement de la composition de la communauté en 3-4 jours après la prise de l'antibiotique.

15 Conclusion : La microflore digestive fait partie d’un écosystème complexe dont la connaissance devrait beaucoup progresser grâce aux nouvelles techniques de biologie moléculaire. On peut espérer, grâce à ces nouvelles approches, mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent la colonisation du tube digestif, qui régissent les interactions bactériennes, la résistance à la colonisation, la stimulation de l’immunité et qui modulent les propriétés métaboliques des bactéries présentes. La microflore intestinale est indispensable au bon fonctionnement de notre organisme.

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17 Liste des références: Pr Pierre BOURLIOUX Département de Microbiologie –Immunologie Faculté de Pharmacie Université Paris-Sud. DUCLUZEAU R. et RAIBAUD P. - Ecologie Microbienne du tube digestif - Actualités Scientifiques de l’INRA. Masson Ed. Paris 1979. DRASAR B.S. et BARROW P.A. - Intestinal Microbiology - Aspects of Microbiology 10 - Van Nostrand Reinhold Co. Ltd U.K. 1985. BOURLIOUX P. et POCHART P. - Nutritional and Health Properties of Yogurt : World Rev. Nutr. Diet. 1988 - vol 56 - 217-258. IMOPOULOS A.P.S., CORRING T. et RERAT A. Ed., KARGER Ed. - Intestinal Flora - Immunity - Nutrition and Health - World Rev. Nutr. Diet. 1993 - Vol. 74. CUMMINGS J.H. - The large intestine in Nutrition and Disease - Danone Chair Monograph n°3 - 1997 - Institut Danone Bruxelles. DENIS roy, ph.D.INAF,université Laval 30 octobre 2013,le microbiote intestinale, atelier de formation-les probiotiques 101.

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