« L’homme n’est pas un empire dans un empire » Baruch Spinoza [1]

Il n’y a pas si longtemps on parlait encore de flore intestinale à propos de ce kilogramme et demi de bactéries qu’on trouve dans notre tube digestif. Cette terminologie quelque peu botanique était impropre pour désigner l’extraordinaire « machinerie » constituée par ces bactéries. Il fallait un mot plus scientifique, c’est l’américain Michael Gershon qui l’a trouvé, ce sera le microbiote.

Le microbiote c’est d’abord une multitude de germes :100 000 milliards. Il y a dans chacun de nous 1000 fois plus de bactéries que d’étoiles dans notre galaxie. Nous avons 10 fois plus de bactéries dans notre ventre que de cellules dans notre corps[1] et nous portons plus d’ADN bactérien que d’ADN humain.Le répertoire de gènes bactériens est immensément plus vaste ( cataloguede 10 millions de gènes contre 20- 23000 gènes humains). Ces bactéries constituent la plus grande densité d’êtres vivants de notre planète. L’étude du microbiote  nous dévoile une réalité surprenante : nous sommes d’avantage bactérien qu’humain.

La recherche sur le microbiote  a connu une accélération sans précédent à partir de 2008 grâce à une approche révolutionnaire du génome bactérien. Un chercheur, Stanislav  Dusko Ehrlich, surnommé le visionnaire, a joué une rôle majeur dans cette évolution. Il a forgé le concept de « nouvel organe » pour qualifier le microbiote intestinal et s’est attelé à la tâche titanesque d’étudier le génome de notre microbiote dans son entier. Ce travail réalisé sous l’obédience de MetaHIT ( consortium européen coordonné par l’INRA), était  d’une ambition comparable au décodage du génome humain. En 2010 Dusko  publie la carte du génome bactérien de l’homme, ce qui représente le catalogue de trois millions de gènes. Ce chantier gigantesque a débouché sur une découverte surprenante. À l’instar des groupes sanguins, les humains peuvent être répartis en  trois groupes, correspondant à trois type de microbiotes. Dusko a baptisé ces groupes sous le nom d’entérotype. Leur différence tient au fait qu’ils n’ont pas les même capacités pour convertir la nourriture en énergie et synthétiser des vitamines. Le plus frappant est que ces entérotypes ne sont liés ni à une situation géographique,  ni à la race, ni au sexe, ni à l’âge. On peut avoir un entérotype  plus proche d’un japonais que de notre voisin de palier. Cette cartographie du génome bactérien a permis au chercheur de mettre en évidence une prédisposition au diabète et aux maladies cardiovasculaires et ceci simplement en examinant les microbiotes des patients. L’examen des selles remplacera peut-être un jour la prise de sang.

Venons-en maintenant aux différents rôles joués par le microbiote dans notre organisme. C’est dans la digestion qu’il se montre le plus indispensable. Nous offrons aux bactéries un hébergement et une alimentation tandis qu’elles nous aident à digérer et à produire de l’énergie  (jusqu’à 10 à 30% de nos calories).Celles-ci participent à la synthèse de certaines vitamines (vitamine K, vitamines B) et à trois acides aminés essentiels : la valine, la leucine et l’isoleucine. Nous n’épuiserons pas toutes les fonctions du microbiote, ceci pour  aborder ce qui  nous intéresse le plus,  ses relations avec notre cerveau. Nous savons que  ce microbiote a été  promu au rang de deuxième cerveau. Cette dénomination de deuxième cerveau englobe en réalité le microbiote lui-même et un véritable système nerveux présent dans le tube digestif. Deux cent millions de neurones tapissent la paroi de notre intestin. L’évolution a en quelque sorte délocalisé la gestion de notre digestion. Nos  deux cerveaux discutent en permanence par l’intermédiaire du nerf vague. Ils utilisent le même neuromédiateur, la sérotonine. On sait que dans notre cerveau du haut, sérotonine signifie bien-être. Dans le cerveau du ventre elle rythme notre transit intestinal et régule notre système immunitaire. 95% de la sérotonine de notre corps est produite dans notre ventre. Cette sérotonine issue du ventre peut agir sur notre cerveau. On savait que nos émotions pouvaient s’exprimer au niveau de notre ventre, on sait maintenant que notre ventre lui aussi est capable d’influencer nos émotions..

Le microbiote a-t-il un pouvoir sur le comportement ? Des expériences réalisées chez la souris ont fasciné les chercheurs. Des souris stériles sans bactéries se comportent de façon très étrange. Elles prennent des risques, elle paraissent irresponsables. Quand on introduit  des bactéries dans le ventre de ces souris, leur comportement change, elles deviennent très prudentes. On pourrait interpréter le phénomène comme  une injonction des bactéries faite à la souris pour assurer leur propre sécurité.  Autre expérience qui consiste à choisir deux lignées de souris, l’une plutôt active et téméraire, l’autre plutôt calme. On administre à chaque lignée le microbiote de l’autre.  Le microbiote de souris très calmes a été transféré à des souris notoirement agressives qu’on appelle les souris suisses. Les souris agressives sont devenues calmes. Dans un second temps, les chercheurs réalisent l’expérience inverse. Ils donnent à des souris très calmes le microbiotes des souris agressives. Et les souris calmes deviennent agressives. C’est la preuve expérimentale que le microbiote influence le cerveau. Cette découverte a fait le tour du monde. Peut-on transposer chez l’homme ce qui marche chez les souris. Chez l’homme on dispose des probiotiques pour modifier le microbiote. Évaluer l’efficacité des probiotiques est extrêmement difficile. Une seule bactérie est une usine qui fabrique des milliers de molécules. Dans une préparation de bactéries probiotique on met plusieurs de ces bactéries ce qui augmente encore la complexité. Il n’est pas possible d’individualiser une action du type : une molécule, un effet.

Pourtant, au centre de neurologie du stress à Los Angeles une équipe  a relevé le défi. Elle a cherché à évaluer l’efficacité d’un probiotique dans la réponse au stress. Elle a sélectionné des femmes en parfaite santé et les a soumises à un test utilisé couramment qui consiste a présenter des images émotionnellement agressives. L’objectif était de voir si une modification du microbiote pouvait changer la réponse à ces images. Pendant deux semaines les chercheurs ont donné à un groupe de 60 femmes des yaourts avec et sans probiotiques. Ils ont ensuite évalué au moyen d’une exploration radiologique l’impact des images sur le cerveaux des femmes. Certaines régions du cerveau des femmes qui avaient pris les probiotiques étaient moins réactifs à ces images. Cette étude présente des faiblesses. L’effectif est restreint, la traduction en bénéfice clinique individuel n’est pas établie.

Les chercheurs les plus enthousiastes recommandent la prudence face à ces études récentes, pas d’extrapolation trop hâtive à l’homme. Mais tous reconnaissent les effets du microbiote sur notre santé et notre cerveau.

Tout ce que nous venons d’apprendre de ce microbiote nous conduit à une autre vision de notre humanité. « Ce que nous sommes n’est pas déterminé par ce qui est humain en nous, nous sommes influencés par nos ancêtres les bactéries qui sont arrivées sur cette terre des milliards d’années avant nous. Elles ont acquis un répertoire génétique qui est bien plus grand que le nôtre.. » [2] Nos ancêtres bactériens nous offrent une bibliothèque de gènes qui conditionnent nos possibilités d’être. Nous avons tendance à penser que les échosystèmes sont entièrement extérieurs à nous. En réalité entre notre propre échosystème et celui du dehors il existe une continuité biologique. Nous baignons dans un échosystème qui nous pénètre et fait partie de nous. Si bien qu’on ne peut plus séparer le soi et le non-soi. Notre individualité pensée comme une clôture biologique n’est sans doute qu’une illusion. L’excellent film de Claude Palandri Le ventre notre deuxième cerveau se termine par ces mots : »Nous sommes désormais des milliers de gènes, des milliards de neurones et des centaines de milliards de bactéries, nous sommes une multitude de liens et d’informations dont la complexité nous dépasse. »

À la fin du 19^e Siècle Louis Pasteur fait sa gloire en isolant les microbes responsables de l’infection, en 1928 Alexander Fleming découvre  le moyen de tuer ces microbes et inaugure avec la pénicilline une famille de médicaments, les antibiotiques. Après un siècle de lutte contre les microbes, les scientifiques s’illustrent aujourd’hui en leur découvrant un autre visage  : ils montrent qu’ils sont les meilleurs alliées de notre santé et ouvrent la voie d’une nouvelle médecine.

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[1] Spinoza construit sa pensée avec l’idée que l’homme n’est qu’une modalité parmi bien d’autres de la nature. Ça ne signifie pas qu’il n’est qu’impuissance, mais qu’il agit en interactions. Cette idée d’interaction est au cœur de ce rejet de la représentation de l’homme comme « un empire dans un empire »

[2] Si La littérature est unanime sur le nombre de 100 000 milliards de bactéries pour le microbiote, le rapport nombre de bactéries du microbiote sur le nombre de cellules de notre corps varie selon les publications,  certaines donnent un microbiote présentant 10 fois plus germes que la totalité des cellules humaines, d’autres considèrent qu’il y a égalité entre ces deux populations.

[3] Nous rapportons la réflexion d’un professeur interviewé dans le film Le ventre notre deuxième cerveau.

Ce billet a pour principale source le film de Claude Palandri Le ventre notre deuxième cerveau