Le langage des bactéries: le quorum sensing

Vous avez compris l'intérêt d'avoir un microbiote en eubiose, c'est-à-dire un microbiote qui fonctionne bien avec des bonnes barrières (jonctions serrées). De nombreuses stratégies existent pour modifier la composition de notre microbiote : les prébiotiques, issus des fibres alimentaires, les probiotiques, les transplantations fécales quand il n'y a plus rien à faire, et bien entendu les changements d'alimentation. On s'est rendu compte que lorsqu'on transférait le microbiote d'une personne ou d'un animal à un autre on transférait du même coup ses préférences alimentaires. Imaginons qu'un microbe ait des besoins spécialisés en certains nutriments, comme les algues par exemple, et qu'on inocule ce microbe dans un animal. L'animal va certainement préférer ce nouvel aliment qu'il ne consommait pas auparavant ! Ainsi, notre microbiote se spécialise grâce à une alimentation régulière ce qui nous conduit à être attiré par les aliments nécessaires aux bactéries. 

Diversité microbienne et choix alimentaires

  Si votre flore intestinale est peu diversifiée cela entraîne une croissance exagérée d'une ou de plusieurs espèces, conférant à ces organismes une capacité accrue à fabriquer des hormones et des molécules neurochimiques qui vont modifier votre comportement. Cela peut entraîner des addictions à des aliments délétères pour votre santé mais bons pour les bactéries qui vous poussent à les manger. Le candida albicans en est un merveilleux exemple: il vous pousse à manger du sucre et vous ne pouvez pas vous retenir. Même avec beaucoup de volonté c'est impossible. Vos bactéries pathogènes ont pris le pouvoir sur vous. En revanche, quand il y a une communauté bactérienne très diversifiée chaque espèce tend à être peu abondante. Des études démontrent que les microbiotes bien diversifiés sont plus résistants à l'invasion par des pathogènes que les microbiotes moins bien fournis.* D'où l'intérêt de prendre des probiotiques avec des souches variées contenant le plus de milliards possibles de bactéries. Des études commencent à fleurir sur l'indication thérapeutique selon votre âge, vos problèmes spécifiques de santé etc. Les probiotiques augmentent indubitablement la diversité chez les humains et peuvent diminuer les addictions alimentaires par rapport à des sujets témoins à qui on n'aurait pas modifié la diversité de leur microbiote. On le sait que l'excès d'alimentation riche en calories, trop sucré, trop gras, fournit des substrats énergétiques pour la croissance bactérienne permettant à certaines espèces néfastes de fleurir en inhibant les microbes qui pourraient leur être concurrent et en inhibant même le système immunitaire. L'excès d'aliments riches en énergie réduirait alors la diversité du microbiote entraînant la création d'un cercle vicieux de réduction de la diversité microbienne, l'accroissement de la manipulation de l'hôte (c'est vous) par les bactéries et l'excès chronique d'aliments riches en énergie. Cela modifie la satiété et favorise l'obésité. Dès études sont en cours**qui étudieraient l'accroissement de la diversité du microbiote intestinal et l'impact sur la modification de la satiété et donc sur la baisse de prises alimentaires chez l'hôte.  

Le Quorum sensing ou le langage bactérien

  Le quorum sensing est un système de communication interne bactérien utilisé par de nombreuses bactéries. Il n'y a pas que vous qui avez un téléphone portable, les bactéries sécrètent elles-mêmes des molécules de signalisation informatives qui leur permettent de mesurer la concentration de certaines molécules à l'intérieur d'une population, et donc d'apprécier la densité bactérienne du milieu. En fait, c'est comme si les bactéries procédaient à leur propre recensement et en informait l'hôte. Le problème, c'est que le quorum sensing pousse les bactéries à se coordonner dans leur environnement. Puisque le milieu change très rapidement, les bactéries doivent s'adapter rapidement pour survivre. Leur réponse au signal inclut l'adaptation à avoir suffisamment de certains nutriments pour survivre, à se défendre envers d'autres micro-organismes qui pourraient entrer en compétition pour les mêmes nutriments, et à éviter des composés toxiques dangereux pour les bactéries. Quand ce sont des bactéries pathogènes, c'est très important, pendant une infection, que ces bactéries puissent coordonner leur virulence de façon à échapper à la réponse violente du système immunitaire. Il existe plusieurs classes différentes de molécules de signalisation. À chaque bactérie ses propres molécules pour communiquer. À chaque classe correspond une longueur des chaînes latérales différentes même minimes. Lors de la fabrication des biofilms si dangereux pour l'hôte et qui est le cauchemar des hôpitaux, une seule espèce bactérienne utilise plusieurs systèmes de communication, de quorum sensing et fabrique plusieurs molécules signal. Les microbes coordonnent leurs actions par cette voie afin de manipuler le comportement alimentaire de l'hôte et de faciliter la mise à disposition des ressources nutritionnelles qui lui sont favorables. Il est donc dans votre intérêt d'empêcher les bactéries d'arriver à un seuil de densité qui permettrait de faire basculer l'expression des gènes impliqués dans la colonisation et l'adhérence à l'expression des gènes d'invasion tissulaire. Le Staphylocoque aureus ou staphylocoque doré, utilise ce système de régulation génétique pour coordonner ses gènes de toxines et de virulence. Une fois en place, si il a atteint une forte densité, le système de quorum sensing fait basculer l'expression des gènes impliqués dans la colonisation et l'adhérence, vers l'expression des gènes d'invasion tissulaire. En bref, vous êtes infectés et si vous ne répondez pas à de bons antibiotiques vous pouvez faire partie des statistiques des gens morts suite à une maladie nosocomiale.