Des chercheurs manipulent des espèces bactériennes dans l'intestin à l'aide d'un régime alimentaire

Des scientifiques de la Stanford University School of Medicine ont montré qu'en manipulant le régime alimentaire d'un modèle de souris, il est possible de favoriser la prise de greffe d'une souche bactérienne spécifique par rapport à d'autres.

Crédit :Kateryna Kon/Shutterstock.com

Dans le domaine des probiotiques, les chercheurs ne comprennent toujours pas pourquoi certaines souches de bactéries bénéfiques réussissent mieux à s'installer dans l'intestin que d'autres.

Cependant, la présente étude a montré que des facteurs alimentaires particuliers peuvent être utilisés pour manipuler les souches bactériennes du microbiome.

En ajustant la quantité d'un certain glucide présent dans les aliments ou l'eau, l'équipe a pu contrôler la croissance d'une bactérie dans le gros intestin.

Bien que nous continuions à acquérir de nouvelles souches tout au long de la vie, cette acquisition est un processus mal orchestré et mal compris. Cette étude suggère qu'il pourrait être possible de remodeler notre microbiome de manière délibérée pour améliorer la santé et lutter contre les maladies. »

Justin Sonnenberg, Auteur principal

Comme indiqué dans La nature , Sonnenberg et ses collègues ont visité l'installation de traitement des eaux usées de San Jose pour rechercher des souches bactériennes capables de digérer une algue appelée nori, un ingrédient qui est relativement rare dans les régimes américains. Ils ont examiné les bactéries pour leur capacité à utiliser un glucide du nori appelé porphyran pour digérer les algues.

"Les gènes qui permettent à une bactérie de digérer le porphyran sont extrêmement rares chez les humains qui n'ont pas d'algues dans leur alimentation, " explique Sonnenburg.

"Cela nous a permis de tester si nous pouvions contourner les règles des écosystèmes complexes en créant une niche privilégiée qui pourrait favoriser un seul microbe en lui permettant d'exister en l'absence de concurrence des 30 000 milliards d'autres microbes dans l'intestin."

Après avoir identifié une souche nori-digestante, l'équipe l'a introduit dans trois groupes de souris. Deux des groupes ont vu leurs bactéries intestinales remplacées par des bactéries intestinales provenant de deux donneurs humains sains et un troisième groupe avait un microbiome intestinal spécifique à la souris.

En nourrissant les souris avec un régime de souris typique, l'équipe a découvert que la souche digérant le porphyran pouvait se greffer dans deux groupes de souris à des degrés différents et limités. Dans l'un des groupes hébergeant des bactéries intestinales humaines, la nouvelle souche a été complètement rejetée.

Cependant, lorsque les souris ont été nourries avec une alimentation riche en porphyrane, les chercheurs ont observé un changement significatif. La nouvelle souche s'est greffée avec succès et de manière robuste à un degré similaire dans tous les groupes de souris.

Par ailleurs, il a été possible d'ajuster précisément la taille de la population de la nouvelle souche bactérienne en augmentant ou en diminuant la quantité de nori que les animaux mangeaient.

Sonnenberg dit que l'effet direct du régime alimentaire sur la population bactérienne était très clair. Il pense que la capacité de manipuler ces microbes intestinaux hautement malléables va façonner l'avenir de la santé de précision :

Un médecin dont le patient est sur le point de commencer une immunothérapie contre le cancer peut choisir d'administrer également une souche bactérienne connue pour activer le système immunitaire, par exemple.

Inversement, un patient atteint d'une maladie auto-immune peut bénéficier d'un ensemble différent de microbiote qui peut réduire une réponse immunitaire hyperactive. Ils ne sont qu'un levier très puissant pour moduler notre biologie dans la santé et la maladie."

Justin Sonnenberg, Auteur principal

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