Décryptage de la communication entre l’hôte et le microbiote intestinal dans l’immunité et la maladie
L’augmentation des maladies non transmissibles au cours des deux dernières décennies montre que l’environnement est un facteur de risque majeur. Les changements d’habitudes alimentaires dans les pays occidentaux ont considérablement modifié la composition du microbiote intestinal. Cela a entraîné la perte d’espèces bactériennes intestinales qui ont évolué avec l’homme pendant des millénaires et a modifié l’équilibre des métabolites dérivés des microbes, essentiels au maintien de la relation symbiotique entre les bactéries intestinales et leur hôte.
Les maladies non transmissibles sont généralement associées à une modification néfaste de la composition du microbiote intestinal, connue sous le nom de dysbiose. La dysbiose contribue à augmenter la perméabilité de l’intestin et à surexposer l’hôte aux produits microbiens, ce qui déclenche l’inflammation. Cibler le microbiote intestinal pour rétablir un environnement intestinal sain et contrôler la réponse immunitaire est donc une stratégie intéressante pour traiter les maladies inflammatoires. Il existe différentes stratégies pour cibler le microbiote intestinal, soit en introduisant un microbiote intestinal sain par transplantation de microbiote fécal, soit en remodelant le microbiote intestinal par une intervention alimentaire (prébiotiques), soit en introduisant des bactéries bénéfiques (probiotiques), soit en administrant des sous-produits libérés par le microbiote intestinal sain (postbiotiques).
Les fibres alimentaires, un prébiotique, sont des glucides complexes indigestes pour l’hôte mais représentent une source majeure d’énergie pour les bactéries intestinales. Corrêa et al. ont souligné que le remodelage bénéfique du microbiote intestinal par les fibres alimentaires réduisait le développement de maladies pulmonaires, notamment la BPCO, la fibrose pulmonaire, l’asthme allergique, le cancer du poumon et le syndrome de détresse respiratoire aiguë chez la souris, confirmant ainsi que le ciblage du microbiote intestinal pouvait améliorer la santé de l’hôte.
Zeng et al. ont présenté les effets des probiotiques dans six types d’arthrite différents à travers une méta-analyse de 34 essais cliniques randomisés. L’arthrite inflammatoire se caractérise par une inflammation chronique des articulations ainsi que par une dysbiose et une perméabilité accrue de l’intestin. Une large gamme de probiotiques a été testée, principalement des genres Lactobacillus et Bifidobacterium. La principale conclusion de cette analyse est que les probiotiques sont généralement sans danger pour l’homme, mais le manque de reproductibilité et la variabilité entre les essais ne permettent pas de conclure à l’efficacité des probiotiques dans le traitement de l’arthrite. Certains avantages potentiels des probiotiques ont été signalés dans la goutte, l’ostéoporose et l’arthrose, tandis qu’aucun avantage n’a été observé dans la spondylarthrite et l’arthrite juvénile idiopathique. Le manque d’uniformité de la réponse comprenait soit une diminution des marqueurs inflammatoires (CRP), soit une diminution de l’enflure des articulations, soit aucune différence avec des effets indésirables bénins signalés par quelques patients. Cette variabilité peut s’expliquer par les différences intrinsèques du microbiote intestinal des patients. Une étude a montré que les personnes pouvaient être sous-classées en tant que répondeurs ou non-répondeurs en fonction de la capacité de greffe des probiotiques (1), mais il n’existe actuellement aucune méthode permettant de prédire la réponse d’un individu. Une approche personnalisée de l’intervention probiotique donnerait probablement des résultats plus cohérents et aiderait à déterminer si les probiotiques peuvent être des thérapeutiques efficaces dans les maladies inflammatoires, telles que l’arthrite. Par ailleurs, Fernandes Rodrigues et al. ont signalé le rôle d’une nouvelle classe de probiotiques. Ces probiotiques ont des propriétés mucophagiques, extrayant leur énergie en consommant le mucus de l’hôte. Ils présentent une vue d’ensemble des avantages cliniques de l’Akkermancia municiphila dans les maladies inflammatoires de l’intestin, le diabète de type 2 et le syndrome métabolique. Ces bactéries gram-négatives produisent des acides gras à chaîne courte, l’acétate et le propionate, qui modulent la fonction immunitaire de l’hôte et favorisent un microbiote intestinal sain grâce à la colonisation de bactéries bénéfiques.
L’intervention postbiotique est une autre stratégie pour améliorer la santé de l’hôte, agissant indépendamment du microbiote intestinal et réduisant la variabilité de la réponse interindividuelle. Si les postbiotiques sont prometteurs dans les études précliniques, leur efficacité en clinique est mal connue. Des études précliniques montrent les avantages des acides gras à chaîne courte, sous-produits de la fermentation des fibres alimentaires, dans les maladies pulmonaires telles que la BPCO, la fibrose pulmonaire, l’asthme allergique, le cancer du poumon et le syndrome de détresse respiratoire aiguë chez la souris. Les AGCS favorisent également la génération de cellules T régulatrices anti-inflammatoires, l’homéostasie intestinale et l’augmentation de la densité osseuse. Les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde (PR) présentaient des niveaux plus faibles ou inchangés d’acides gras saturés et des études précliniques ont montré les avantages potentiels des fibres alimentaires et des acides gras saturés dans la PR. Xu et al. ont également présenté le potentiel thérapeutique des acides biliaires secondaires modifiés par le microbiote intestinal, en particulier l’acide désoxycholique et l’acide lithocholique et leurs dérivés, dans la suppression de la production d’IL-6 par les macrophages, qui est élevée dans la polyarthrite rhumatoïde.
Des travaux approfondis dans des modèles précliniques ont montré que les BA conjugués favorisaient les cellules T régulatrices anti-inflammatoires tout en inhibant les cellules Th17. Il convient de noter que les BA conjugués n’ont pas tous des effets anti-inflammatoires, certains ayant des effets pro-Th17, comme nous l’avons vu ailleurs (2). Bien que certaines données montrent l’impact des BA conjugués sur la génération de Treg humains in vitro, leur rôle chez les patients atteints de PR pourrait être limité, car une étude a montré que TGR5, un récepteur d’acide biliaire, est régulé à la baisse dans les PBMC des patients atteints de PR (3). Le L-tryptophane est un acide aminé essentiel qui peut être métabolisé par l’hôte ou les bactéries intestinales par la voie de l’indole, la voie de la kynurénine ou la voie de la sérotonine qui soutient l’intégrité intestinale. Les dérivés du L-tryptophane générés par la voie indole peuvent soutenir l’homéostasie intestinale et favoriser le développement des Treg, des dérivés indole plus faibles ayant été observés dans le liquide synovial des patients atteints de PR. La kynurénine, quant à elle, prévient la perte osseuse. Cela suggère que différents dérivés du L-tryptophane peuvent améliorer différents aspects de la PR, ce qui doit être prouvé chez l’homme. Riazati et al. ont examiné l’association entre les niveaux de métabolites dérivés du L-tryptophane et le profil immunitaire dans une étude d’observation impliquant 362 volontaires. Dans l’ensemble, les métabolites du L-tryptophane d’origine microbienne, l’indole, l’acide acétique indole et l’acide propionique indole n’ont été associés à aucun marqueur immunitaire. En revanche, le métabolite du L-tryptophane dérivé de l’hôte, la kynurénine, était associé à des marqueurs inflammatoires plasmatiques, en particulier la protéine-10 induite par l’IFN-γ, la néoptérine (un facteur pro-inflammatoire induit par l’IFN-γ) et le TNF. Ils mentionnent également l’absence d’association entre l’apport en protéines et les métabolites microbiens dérivés du L-tryptophane, qui pourrait être due au métabolisme de l’hôte, au sexe ou à la composition du microbiote intestinal.
Outre les métabolites, les protéines, les vésicules de la membrane externe ou même les organismes pasteurisés peuvent être plus bénéfiques que les probiotiques vivants. Fernandes Rodrigues et al. ont montré que les protéines dérivées d’A. municiphila étaient plus bénéfiques que les bactéries vivantes, ce qui ouvre des perspectives thérapeutiques plus sûres et mieux contrôlées.
Dans l’ensemble, ces articles soulignent que le microbiote intestinal est une cible thérapeutique prometteuse pour de nombreuses maladies. Leur efficacité chez l’homme et les paramètres qui peuvent l’influencer, notamment la composition du microbiote, la génétique, le sexe et le type de maladie, restent largement à définir. Une compréhension globale est nécessaire pour optimiser leur potentiel thérapeutique.
Source :https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2023.1178039/full