XI. 6. Changements saisonniers

Chez les chasseurs-cueilleurs hadza de Tanzanie, la flore intestinale est reconstruite à chaque saison par l'alimentation ; chez nous, l'amplitude est plus douce, mais les fibres saisonnières façonnent encore le microbiome de façon mesurable.

Comment les variations saisonnières façonnent le rythme de votre microbiote

Le microbiote intestinal n'est pas statique – il fluctue en réponse aux changements saisonniers d'alimentation, de température, d'exposition à la lumière et de niveau d'activité, influençant la santé globale et l'équilibre métabolique [653] [653].

La saisonnalité du microbiote intestinal a d'abord été systématiquement documentée dans une étude sur le peuple hadza de Tanzanie menée par Smits et ses collègues, publiée dans Science en 2017. Les Hadza suivent un cycle de subsistance saisonnier : une alimentation de saison humide dominée par le miel, les baies et le baobab ; une alimentation de saison sèche dominée par les tubercules et le gibier chassé. Le microbiote intestinal a été caractérisé sur l'ensemble du cycle annuel chez 188 individus. [676] Les glissements saisonniers étaient spectaculaires : la composition du microbiote changeait sensiblement entre saison humide et saison sèche, avec des taxons dominants différents à chaque saison. Les espèces de Treponema – rares dans les microbiomes occidentaux – étaient abondantes chez les Hadza et montraient un cycle saisonnier prononcé ; le phylum Bacteroidetes, dont les Prevotellaceae, était plus abondant en saison sèche et reculait durant la période humide dominée par le miel et les baies. Ce cycle saisonnier était si régulier que les auteurs ont proposé d'y voir une caractéristique adaptative : le microbiote ajustant sa capacité fonctionnelle à la disponibilité en substrats que produisait la cueillette saisonnière. [676] Bifidobacterium est pratiquement absent du microbiome hadza, de sorte que la fluctuation saisonnière de ce genre ne peut y être évaluée. [719] Dans les populations occidentales, la variation saisonnière du microbiote est atténuée mais présente. Dans une cohorte nord-américaine (huttérite), l'abondance des Bacteroidetes et des Firmicutes ainsi que la diversité globale de la communauté différaient significativement entre l'hiver et l'été ; les auteurs ont attribué l'augmentation estivale des Bacteroidetes à une consommation plus importante de produits frais riches en glucides complexes. [769] L'implication clinique est que le microbiote intestinal est par nature un système dynamique qui répond aux changements saisonniers de substrats et d'expositions. Dans les populations dont l'alimentation est uniforme toute l'année et dont les expositions environnementales ne varient pas avec les saisons, cette capacité adaptative n'est pas sollicitée. Soutenir une variation alimentaire saisonnière – davantage d'aliments végétaux frais et fermentés en été, davantage d'amidons résistants et de légumes racines en hiver – va dans le sens du soutien de l'amplitude adaptative que le microbiote intestinal a évolué pour occuper.

La variation saisonnière du microbiote intestinal a été documentée de façon définitive dans une étude sur les chasseurs-cueilleurs hadza publiée par Sonnenburg et ses collègues dans Science en 2017, qui a constaté que la diversité du microbiote intestinal suivait les cycles de disponibilité alimentaire au fil des saisons humide et sèche, des taxons spécifiques s'étendant ou se contractant selon les changements de substrats alimentaires. [676] Dans les populations occidentales, où la variation alimentaire saisonnière est largement effacée par une disponibilité alimentaire constante, la variation saisonnière du microbiote est plus faible mais mesurable. Une étude d'un an portant sur une communauté nord-américaine d'adultes vivant en collectivité (60 personnes), échantillonnée en hiver et en été, a mis en évidence des glissements saisonniers constants à l'échelle de la population, en dépit d'une stabilité intra-individuelle : l'abondance relative des Bacteroidetes et des Firmicutes ainsi que la diversité globale de la communauté différaient significativement entre les deux saisons, les Bacteroidetes étant plus abondants en été – le moteur le plus probable étant la disponibilité saisonnière des produits frais. [769] La fluctuation saisonnière de la vitamine D, les changements d'apport en polyphénols suivant les saisons des fruits et légumes et les effets de l'exposition saisonnière à la lumière sur les rythmes circadiens qui gouvernent la motricité intestinale sont d'autres moteurs plausibles, mais les données de cohortes saisonnières ne les démontrent pas directement. La portée immunitaire est importante : la variation saisonnière de la composition du microbiote intestinal a été reliée, dans des études observationnelles, à la variation saisonnière des marqueurs inflammatoires, les profils de microbiote d'automne montrant des schémas anti-inflammatoires plus favorables que ceux de l'hiver dans certaines cohortes. Les allergies saisonnières, qui culminent au printemps et à l'automne, présentent des associations avec des changements de composition du microbiote susceptibles de médier en partie la dérégulation immunitaire sous-jacente aux réponses allergiques. [111] L'implication clinique est que le microbiote intestinal est une entité saisonnière dynamique même dans les environnements occidentaux modernes, et que des habitudes alimentaires soutenant la diversité microbienne – en particulier l'apport en fibres et en polyphénols issus de produits frais de saison – peuvent atténuer la perte de diversité associée à l'hiver qui accompagne la baisse de consommation de produits frais durant les mois froids [459].

Le microbiote intestinal est un écosystème vivant qui change dans le temps, en réponse aux signaux de l'alimentation, des routines quotidiennes et de l'environnement au sens large. Dans bien des contextes, ces signaux varient au fil de l'année – de la façon la plus nette lorsque la disponibilité alimentaire, l'exposition à la lumière du jour et les schémas d'activité changent avec les saisons [459].

Dans les populations dont l'alimentation suit encore la disponibilité saisonnière, les chercheurs ont observé des schémas saisonniers récurrents dans les communautés bactériennes intestinales. Le moteur le plus constant est l'alimentation : lorsque l'équilibre entre fibres végétales, aliments fermentés et aliments d'origine animale change, différents groupes bactériens gagnent ou perdent un avantage. Cela ne signifie pas que chacun possède le même « microbiote d'hiver » et le même « microbiote d'été », mais cela conforte l'idée que l'écosystème intestinal peut passer d'un état à un autre quand les apports changent.

Ces déplacements microbiens comptent parce que les bactéries intestinales font bien plus que transformer les aliments. Elles produisent des métabolites tels que les acides gras à chaîne courte, qui influencent la fonction de barrière intestinale et la signalisation immunitaire. Elles interagissent aussi avec le système nerveux via l'axe microbiote-intestin-cerveau^[G], ce qui aide à comprendre pourquoi des changements de sommeil, de stress et d'habitudes alimentaires peuvent se refléter dans les symptômes intestinaux – et parfois l'inverse.

Les changements saisonniers interagissent aussi avec les systèmes de synchronisation internes du corps. La lumière du jour agit sur la biologie circadienne, et la biologie circadienne influence quand nous dormons, quand nous mangeons et comment les hormones sont libérées. Comme les horaires des repas et les rythmes de l'hôte façonnent l'activité microbienne, le microbiote peut présenter une rythmicité quotidienne et à plus long terme qui s'aligne – au moins partiellement – sur l'emploi du temps de l'hôte.

La vie moderne peut affaiblir bon nombre de ces repères. Quand nous mangeons des aliments similaires toute l'année, passons l'essentiel de notre temps à l'intérieur et prolongeons l'exposition à la lumière tard le soir, le microbiote reçoit peut-être moins de signaux significatifs. Cela ne provoque pas automatiquement de maladie, mais cela peut réduire la souplesse du système – en particulier chez les personnes qui rencontrent déjà des difficultés de santé métabolique, d'inflammation chronique ou de sommeil perturbé.

L'objectif le plus pratique n'est pas de « forcer » la saisonnalité, mais de soutenir une variabilité saine. Augmenter la diversité des fibres, faire tourner les aliments végétaux au fil de l'année et maintenir des horaires réguliers de sommeil et de repas sont des mesures sensées et à faible risque. Passer plus de temps dehors à la lumière naturelle peut aussi renforcer la stabilité circadienne, ce qui peut indirectement soutenir la rythmicité microbienne.

Sur le plan clinique, il peut être utile de raisonner simplement : le microbiote s'adapte à ce que nous lui fournissons de façon répétée. Quand les apports restent identiques, l'écosystème peut se rétrécir. Quand les apports sont variés et régulièrement synchronisés, l'écosystème devient souvent plus résilient – soutenant la digestion, la régulation immunitaire et l'équilibre métabolique global tout au long de l'année.

Comment aligner votre microbiote sur les cycles saisonniers

Une approche nutritionnelle attentive aux saisons met l'accent sur des sources végétales variées tout au long de l'année, en laissant les changements de types de fibres et de polyphénols guider le métabolisme microbien plutôt que de s'appuyer sur un régime fixe et uniforme.

Une exposition régulière à la lumière naturelle et aux environnements extérieurs aide à maintenir la stabilité circadienne de l'hôte, ce qui soutient indirectement les oscillations quotidiennes de l'activité microbienne par la régularité des cycles veille-sommeil et des horaires de repas.

Un contact modéré avec les variations saisonnières de température et les environnements physiques peut faire office de signal physiologique ; ces influences sont à considérer comme complémentaires de l'alimentation et du sommeil, non comme des outils thérapeutiques isolés.

L'activité physique contribue à la diversité microbienne et à la santé métabolique lorsqu'elle est ajustée à des niveaux d'énergie saisonniers réalistes, un mouvement aérobie régulier constituant le socle et la variation en extérieur apportant un supplément d'entrées sensorielles.

Les aliments fermentés peuvent s'intégrer à l'alimentation quotidienne, et faire tourner différentes traditions de fermentation au fil de l'année élargit les expositions microbiennes sans impliquer qu'un produit en particulier soit indispensable.

Limiter la lumière artificielle le soir soutient les rythmes de la mélatonine et les horaires de repas, créant des conditions dans lesquelles les horloges microbiennes et celles de l'hôte restent mieux synchronisées.

Les périodes d'alimentation plus légère qui surviennent naturellement à certaines saisons peuvent influencer la dynamique des acides biliaires et de la muqueuse ; elles doivent être interprétées comme des signaux métaboliques dépendants du contexte plutôt que comme des prescriptions universelles de jeûne.

Des composants alimentaires tels que les fibres prébiotiques et les aliments riches en polyphénols fournissent des substrats pour la production de métabolites bénéfiques, soutenant l'équilibre immunitaire en particulier lors des transitions saisonnières.

Des horaires de sommeil constants tout au long de l'année restent l'un des ancrages les plus fiables de la relation microbiote-hôte, en renforçant des schémas quotidiens prévisibles de la fonction intestinale.

Observer ses propres schémas de digestion et d'énergie au fil des saisons permet aux cliniciens d'adapter les stratégies de soutien du microbiote en tenant compte de la variabilité individuelle plutôt que de règles rigides.

Effets sur le microbiote

• La variation alimentaire saisonnière est un moteur majeur de la composition microbienne. Les périodes riches en diversité végétale et en fibres favorisent les taxons impliqués dans la fermentation des glucides complexes, tandis que les régimes plus riches en graisses et en aliments de conserve soutiennent d'autres groupes fonctionnels et d'autres voies métaboliques [111] [676].
• Les métabolites microbiens changent parallèlement à la composition. Les variations de production d'acides gras à chaîne courte (SCFA), de transformation des acides biliaires et du métabolisme du tryptophane reflètent des différences saisonnières de disponibilité en substrats plutôt que des profils fixes de microbiote « d'été » ou « d'hiver » [653] [111].
• L'exposition environnementale contribue à l'apport microbien, mais son impact est modeste comparé à celui de l'alimentation. Le contact avec la terre, les animaux et les eaux naturelles introduit des microbes transitoires ; seule une fraction s'implante durablement.
• Les rythmes circadiens de l'hôte interagissent avec les rythmes microbiens. Une lumière du jour réduite et un sommeil irrégulier peuvent modifier les horaires de prise alimentaire et les cycles hormonaux, influençant indirectement l'activité microbienne et les oscillations quotidiennes de l'expression des gènes bactériens.
• Les liens entre humeur et microbiote sont plausibles mais non déterministes. Les bactéries intestinales participent aux voies de la sérotonine et du tryptophane, mais les symptômes affectifs saisonniers ne peuvent être attribués aux seuls changements du microbiote ; les données soutiennent une association plutôt qu'une causalité directe.
• L'exposition au froid montre des effets expérimentaux sur le métabolisme. Dans les modèles animaux, des températures plus basses peuvent déplacer le microbiote vers des espèces associées à la dépense énergétique et à l'activation de la graisse brune ; les données humaines restent limitées et hétérogènes.
• Le jeûne influence l'écologie microbienne principalement par la restriction de substrats. De courtes périodes de jeûne modifient les acides biliaires et les communautés dégradant la mucine, mais les affirmations sur des « adaptations bénéfiques » universelles exigent un contexte individuel.
• La saisonnalité inflammatoire est multifactorielle. L'augmentation hivernale des marqueurs inflammatoires peut coïncider avec une production réduite de SCFA, mais les infections, le statut en vitamine D et le niveau d'activité y contribuent tout autant.
• La lumière artificielle nocturne perturbe les signaux de synchronisation de l'hôte. Cela peut affecter secondairement la rythmicité microbienne par la modification des horaires de repas et de la signalisation de la mélatonine, plutôt que par un effet direct de la lumière sur les bactéries.
• Les interactions immunité-microbiote fluctuent au fil de l'année. Les changements de l'immunité muqueuse, de la circulation virale et des métabolites microbiens façonnent ensemble la susceptibilité saisonnière aux infections.
• Les membres non bactériens participent également. Les communautés fongiques (mycobiote), les bactériophages et les archées répondent aux changements alimentaires et environnementaux, même si leur dynamique saisonnière est moins bien caractérisée que celle des bactéries.

Conseils au patient

• Choisissez des aliments végétaux de saison chaque fois que c'est possible, et variez les sources de fibres au fil de l'année.
• Passez au moins 20–30 minutes dehors chaque jour pour soutenir l'exposition à la lumière naturelle et les rythmes du corps.
• Gardez des horaires de repas réguliers, en évitant les repas copieux tard le soir.
• Visez un mouvement aérobie régulier la plupart des jours ; incluez une activité en plein air quand c'est faisable.
• Consommez un type d'aliment fermenté par jour, et faites tourner les sources dans le temps.
• Réduisez la lumière artificielle après le coucher du soleil, surtout pendant les mois sombres.
• Pendant les périodes de moindre appétit, préférez des repas plus petits et plus simples plutôt que des règles de jeûne strictes.
• Ajoutez des aliments riches en prébiotiques (avoine, légumineuses, oignons, amidon résistant) plusieurs fois par semaine.
• Préservez des horaires de sommeil constants, en semaine comme le week-end.
• Notez les changements saisonniers de digestion, d'énergie ou d'humeur, et évoquez-les lors des visites de suivi.

Références

[111] Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016. Link

Revue mécanistique sur les acides gras à chaîne courte (AGCC), produits par la fermentation bactérienne des fibres alimentaires. Les fibres fermentescibles sont la source d'énergie primaire du microbiote colique ; les principaux produits de fermentation sont l'**acétate, le propionate et le butyrate**. Le **butyrate est le principal substrat énergétique des colonocytes** ; les AGCC influencent aussi l'intégrité de la barrière, la fonction immunitaire et, une fois dans la circulation, le métabolisme de l'hôte, en partie via des récepteurs couplés aux protéines G (GPR41/43) et l'inhibition des histone-désacétylases. Cette entrée est la source des affirmations de manuel du III.2 (S-0302-01, -02). Important : il s'agit d'une **revue**, non de données expérimentales propres.

[459] Sonnenburg JL, Bäckhed F. Diet–microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016. Link

Revue des mécanismes reliant le microbiote intestinal à l'obésité et au diabète de type 2, s'appuyant sur des modèles animaux translationnels et des études humaines. Le microbiote apparaît comme un médiateur de l'impact de l'alimentation sur le statut métabolique de l'hôte, avec des efforts croissants pour établir des relations causales chez l'homme et développer des interventions thérapeutiques, y compris la nutrition personnalisée.

[653] Rook, G. A. Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment. Proc Natl Acad Sci USA. 2013. Link

Cette revue résume les données indiquant que la proximité des environnements naturels est associée à une mortalité, une maladie cardiovasculaire et une morbidité psychiatrique réduites. Les auteurs soulignent que l'augmentation des maladies chroniques dans les pays à revenu élevé est associée à une immunorégulation défaillante et à une inflammation persistante de bas grade, en partie attribuable à la perte d'exposition aux micro-organismes « Old Friends » co-adaptés au cours de l'évolution. L'hypothèse relie les environnements riches en biodiversité à un entraînement immunorégulateur protecteur contre les maladies inflammatoires chroniques. Ces éléments reconsidèrent l'exposition aux espaces verts comme une intervention immunologique et non purement psychologique.

[676] Smits SA, Leach J, Sonnenburg ED et al. Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania. Science. 2017. Link

Cette étude a analysé 350 échantillons de selles longitudinaux provenant de chasseurs-cueilleurs Hadza de Tanzanie sur plus d'un an. Les données ont révélé une reconfiguration cyclique annuelle du microbiome intestinal, avec des taxons devenant indétectables selon la saison puis réapparaissant. La comparaison avec 18 populations réparties dans 16 pays a montré que la composition de la communauté intestinale suit le degré de modernisation, et que les taxons Hadza les plus volatils selon les saisons sont ceux-là mêmes qui différencient les populations industrialisées des populations traditionnelles. Ces résultats documentent la perte de lignées microbiennes dynamiques dans les populations modernisées comme conséquence probable du mode de vie occidentalisé.

[719] Schnorr SL, Candela M, Rampelli S et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nat Commun. 2014. Link

Les auteurs ont caractérisé le microbiome intestinal des chasseurs-cueilleurs Hadza de Tanzanie et l'ont comparé à celui de populations agricoles rurales africaines et de témoins urbains italiens. Les Hadza présentaient une richesse et une biodiversité microbiennes nettement supérieures à celles des témoins urbains. Leur microbiote était dépourvu de Bifidobacterium, montrait des différences liées au sexe en rapport avec la division sexuée du travail de subsistance, et était enrichi en Prevotella, Treponema et Bacteroidetes non classés, avec en outre une organisation particulière des Clostridiales. Ces caractéristiques favorisent probablement une extraction efficace des nutriments à partir d'aliments végétaux fibreux. Ces résultats illustrent la co-évolution du microbiote avec la stratégie de subsistance et remettent en question l'idée d'un microbiome sain universel.

[769] Davenport ER, Mizrahi-Man O, Michelini K, Barreiro LB, Ober C, Gilad Y. Seasonal Variation in Human Gut Microbiome Composition. PLOS ONE. 2014. Link

Un bref résumé de la publication citée est en cours de préparation.