II. 4. Le microbiome intestinal et la dysbiose

Vous faites connaissance avec l'écosystème invisible qui vit dans votre intestin : ce qu'est le microbiome, pourquoi la diversité compte, et ce que signifie la dysbiose – cette perte d'équilibre qui est le véritable terreau du retour de C. difficile.

Qu'est-ce que le microbiome ?

Dans votre intestin, vous n'êtes pas seul : plusieurs milliers de milliards de bactéries, de champignons et d'autres êtres vivants minuscules y vivent en une communauté coordonnée, en travail continu. Cette communauté vivante est appelée dans son ensemble le microbiome^[G] – et l'ensemble des bactéries qui y vivent est appelé le microbiote^[G]. Bien qu'invisible, cette communauté est l'un de nos « organes » les plus importants : elle accomplit de nombreuses tâches dont notre propre corps n'est pas capable seul.

Ces habitants bénéfiques aident par exemple à digérer les fibres que votre corps ne pourrait pas dégrader tout seul, et produisent au passage de précieuses substances qui nourrissent la paroi intestinale. Ils entraînent votre système immunitaire à reconnaître ce qui est ami et ce qui est ennemi. Et – comme vous l'avez vu dans les chapitres précédents – ils occupent l'espace et les nutriments au détriment des pathogènes, maintenant ainsi la résistance à la colonisation^[G] protectrice.

Le secret de son fonctionnement, c'est la diversité. Un microbiome intestinal sain contient de plusieurs centaines à un millier d'espèces bactériennes différentes, chacune accomplissant une tâche différente. Cette richesse est ce qui rend la communauté stable et résistante : s'il y a de nombreuses sortes d'habitants, le système peut compenser les perturbations mineures. Plus la flore est pauvre et unilatérale, plus elle est fragile.

Quand l'équilibre est rompu : la dysbiose

La dysbiose^[G] désigne l'état dans lequel cet équilibre délicat est rompu : la diversité diminue, une partie des habitants bénéfiques disparaît, et du terrain est gagné par ceux qui, dans des conditions normales, resteraient en arrière-plan. La ville florissante et diversifiée devient de pauvres rues désertes, où plus rien ne protège l'ordre.

Du point de vue de l'infection à C. difficile, la dysbiose est le concept clé. Comme l'énonce aussi l'idée directrice du livre : C. difficile n'est pas une simple infection, mais la conséquence d'une dysbiose. Lorsque la flore se raréfie – le plus souvent à cause des antibiotiques –, C. difficile peut se multiplier précisément dans cet espace vidé. Et tant que la dysbiose persiste, l'infection peut revenir encore et encore, quelle que soit l'ardeur avec laquelle nous la combattons par des cures d'antibiotiques répétées.

C'est pourquoi un rétablissement durable ne peut être obtenu en vainquant simplement le pathogène – la dysbiose elle-même doit être inversée. Il existe deux manières de restaurer une flore diversifiée : d'une part, remplacer directement la communauté bénéfique manquante (c'est ce que fait la FMT^[G] DiffBiome, objet du chapitre suivant), et d'autre part, créer les conditions dans lesquelles cette communauté peut s'épanouir – une alimentation riche en fibres de toutes sortes, un bon sommeil, moins de stress. Les semaines à venir du programme construisent exactement cela en vous.

La diversité comme objectif

L'un des messages récurrents du programme est la diversité. Il ne s'agit pas seulement de « manger sainement » – mais de consommer le plus grand nombre possible de sources végétales différentes : les personnes qui mangent plus de 30 végétaux différents par semaine ont une flore intestinale plus diversifiée que celles qui en mangent moins de 10 (McDonald D 2018 [083]), car des fibres de structure différente ne nourrissent pas les mêmes bactéries (Chung 2016 [117] ; Deehan 2020 [118]). Une alimentation unilatérale engraisse quelques habitants tout en en affamant beaucoup ; une alimentation variée contenant de nombreux végétaux nourrit toute la communauté, et renforce avec elle la diversité, c'est-à-dire la protection.

À cet instant, pendant la cure, ce n'est pas encore votre tâche principale – votre intestin est encore en train de guérir, et c'est une alimentation douce et facile à digérer qui convient. Mais il vaut la peine d'avoir déjà l'objectif en tête : au cours des semaines à venir, progressivement, par petits pas quotidiens, nous construisons l'alimentation et le mode de vie variés qui maintiendront votre flore diversifiée et résistante sur le long terme.

🍽️ L'alimentation pendant ces jours

Pendant ces trois jours, vous découvrez ce que sont le microbiome et la dysbiose – et que, pour un rétablissement durable, la flore diversifiée doit être reconstruite. L'alimentation suit encore pour l'instant la ligne douce : beaucoup de liquides, des aliments faciles à digérer mais non unilatéraux, avec des fibres solubles. Les jours 13 et 14, associez à chaque repas quelque chose de doux et d'origine végétale, et prêtez aussi attention à l'« environnement » de la flore – un sommeil suffisant, moins de stress – car cela aide la greffe tout autant que la nourriture.

À partir du jour 15, une nouvelle étape commence : dès ce jour, le Calendrier des plantes recommande une source végétale précise pour chaque jour, dans la ligne douce et constipante. La plante du jour 15 est la banane verte, riche en amidon résistant : ce type d'amidon « résiste » à la digestion dans l'intestin grêle, atteint le côlon intact et y nourrit les bonnes bactéries tout en favorisant des selles plus fermes. Une banane mûre mais encore un peu ferme est un départ parfait à ce stade – et à partir d'ici, une nouvelle source douce viendra chaque jour.

Pourquoi est-ce important ?

Si vous comprenez que le véritable fondement du retour de C. difficile est la dysbiose – la raréfaction et la perte d'équilibre de la flore –, vous comprenez aussi pourquoi la reconstruction d'une flore diversifiée est la solution durable. DiffBiome remplace la communauté manquante, tandis que vous, par votre mode de vie au cours des semaines à venir, créez l'environnement dans lequel cette communauté peut s'épanouir.

Références

[003] Reed AD, Theriot CM. Contribution of Inhibitory Metabolites and Competition for Nutrients to Colonization Resistance against Clostridioides difficile by Commensal Clostridium**. Microorganisms. 2021. Link

Cette revue examine comment les espèces commensales de *Clostridium* assurent la résistance à la colonisation par C. difficile. Les *Clostridia* commensaux transforment les acides biliaires primaires en acides biliaires secondaires qui inhibent la germination des spores et la croissance végétative de C. difficile. Ils produisent en outre des peptides antimicrobiens et des acides gras à chaîne courte qui inhibent directement C. difficile, et entrent en compétition pour des nutriments limitants tels que la proline, importante pour la croissance de C. difficile via la fermentation de Stickland. La perte des *Clostridia* commensaux après antibiothérapie à large spectre constitue une étape mécanistique clé vers la susceptibilité à la CDI. Les auteurs en concluent qu'il existe un besoin urgent de nouvelles thérapies contre la CDI ; la validation clinique des consortiums définis de *Clostridium* ne provient pas de cette revue, mais de l'essai de phase 2 de VE303 [56].

[036] Chassaing B, Koren O, Goodrich JK, Poole AC, Srinivasan S, Ley RE, Gewirtz AT. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature. 2015. Link

Article de référence paru dans Nature qui montre que deux émulsifiants alimentaires omniprésents – la carboxyméthylcellulose (CMC, E466) et le polysorbate 80 (P80, E433) – ont déclenché, même à des concentrations relativement faibles, une inflammation intestinale de bas grade et ont modifié la composition du microbiote chez des souris de type sauvage. Les auteurs notent eux-mêmes que l'ampleur de la consommation humaine d'émulsifiants n'est pas suivie, mais que, compte tenu de la généralisation des émulsifiants dans l'industrie alimentaire, l'exposition humaine réelle peut dépasser le niveau de 1,0 % utilisé dans l'expérience. Chez des souris prédisposées à la colite, ces mêmes composés ont induit une colite manifeste. Selon les auteurs, l'exposition aux émulsifiants contribue à l'essor des MICI et des maladies métaboliques postérieur à 1950. Une rectification est associée à cette publication (Corrigendum : *Nature* 2016;536(7615):238). C'est la preuve centrale de l'argumentation de la section VIII. 3. sur la production industrielle d'aliments comme voie d'entrée chronique de la dysbiose.

[037] Chassaing B, Van de Wiele T, De Bodt J, Marzorati M, Gewirtz AT. Dietary emulsifiers directly alter human microbiota composition and gene expression ex vivo potentiating intestinal inflammation. Gut. 2017. Link

La suite de Chassaing 2015, qui étend les résultats des expériences chez la souris à un modèle de microbiote humain (le système ex vivo M-SHIME). Les deux émulsifiants ont accru le potentiel pro-inflammatoire du microbiote, ce qui s'est manifesté par une élévation du taux de flagelline ; la composition de la communauté n'a toutefois été modifiée que par le P80, l'effet de la CMC passant par l'expression génique du microbiote. L'élévation du taux de lipopolysaccharide n'est apparue qu'avec le P80, à des doses plus élevées. L'injection de la suspension du microbiote traité aux émulsifiants à des souris immunodéficientes (RAG−/−) a entraîné une augmentation significative du taux sérique d'IL-6. L'étude confirme que les résultats obtenus chez la souris sont transposables à l'écologie intestinale humaine et étaye l'argument selon lequel la réforme alimentaire est un élément clinique, et non esthétique, de la phase d'entretien.

[044] Wang S, Xiang L, Li F, Deng W, Lv P, Chen Y. Butyrate Protects against Clostridium. difficile Infection by Regulating Bile Acid Metabolism. Microbiol Spectr. 2023. Link

Étude mécanistique de la CDI qui montre que le butyrate – acide gras à chaîne courte produit par les Firmicutes commensaux – exerce un effet protecteur contre la CDI par plusieurs voies qui se renforcent mutuellement : il accroît l'intégrité de la barrière intestinale, a un effet anti-inflammatoire et module le métabolisme des acides biliaires via la régulation de l'hydrolase des sels biliaires et l'activation de FXR. Le taux de butyrate fécal des patients atteints de CDI était considérablement réduit par rapport aux témoins. Les résultats décrivent un mécanisme métabolique par lequel un microbiote sain et diversifié résiste à la colonisation par la CDI – et par lequel un microbiote dysbiotique devient permissif. C'est ce qui étaye l'argumentation relative aux SCFA de la section II. 2. sur la synthèse réduite de SCFA dans la dysbiose chronique.

[048] Weingarden A, González A, Vázquez-Baeza Y, Weiss S, Humphry G, Berg-Lyons D, Knights D, Unno T, Bobr A, Kang J, Khoruts A, Knight R, Sadowsky MJ. Dynamic changes in short- and long-term bacterial composition following fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridium. difficile infection. Microbiome. 2015. Link

Caractérisation longitudinale du microbiome après la FMT de quatre patients atteints de CDI récidivante, avec un échantillonnage quotidien pendant 28 jours, puis hebdomadaire pendant les 84 jours suivant le traitement, soit au total 151 jours. Le microbiote des receveurs s'est rétabli rapidement, en quelques jours, d'un état nettement dysbiotique vers une composition située dans la fourchette saine. La composition a ensuite continué de changer, s'est écartée de l'implant initial du donneur et a fluctué de manière dynamique tant à court qu'à long terme – tout en restant en permanence dans la fourchette du microbiote sain. L'article étaye le cadre du présent guide selon lequel une MTT réussie crée un écosystème du receveur autonome, et non une empreinte permanente calquée sur le donneur.

[067] Suez J, Korem T, Zeevi D et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 2014. Link

Les édulcorants artificiels non caloriques (NAS) ont induit une intolérance au glucose chez la souris et chez l'homme via des modifications de composition et de fonction du microbiote intestinal. Un traitement antibiotique a aboli ces effets métaboliques délétères, et des souris axéniques recevant des transplantations fécales issues de souris consommant des NAS (ou un microbiote incubé avec des NAS) ont développé une intolérance au glucose. Les voies métaboliques microbiennes modifiées par les NAS ont été reliées à la susceptibilité aux maladies métaboliques, une dysbiose et une intolérance au glucose comparables étant démontrées chez des sujets humains sains. Ces résultats appellent à une réévaluation de l'usage massif des NAS.

[069] Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R et al. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022. Link

Essai contrôlé randomisé chez 120 adultes sains recevant de la saccharine, du sucralose, de l'aspartame ou de la stévia (à des doses inférieures à la dose journalière admissible) versus un véhicule glucosé ou aucune supplémentation pendant 2 semaines. Les quatre édulcorants non nutritifs ont modifié de façon distincte le microbiome fécal/oral et le métabolome plasmatique ; la saccharine et le sucralose ont significativement altéré les réponses glycémiques. Des souris gnotobiotiques colonisées par les microbiomes des répondeurs humains extrêmes (les plus forts et les plus faibles) ont reproduit les réponses glycémiques propres au donneur, démontrant que les édulcorants non nutritifs peuvent induire des altérations glycémiques individuelles dépendantes du microbiome.

[083] McDonald D, Hyde E, Debelius JW et al. American Gut: an Open Platform for Citizen Science Microbiome Research. mSystems. 2018. Link

L'American Gut Project a comparé plus de 10 000 échantillons de selles de citoyens-scientifiques des États-Unis, du Royaume-Uni et d'Australie à des échantillons environnementaux, selon les protocoles standardisés de l'Earth Microbiome Project. Les microbiotes fécaux humains présentaient une diversité bêta étonnamment large par rapport aux échantillons environnementaux. L'intégration ouverte des données a permis la découverte de nouvelles molécules et d'associations métabolomiques non ciblées avec la diversité de la consommation végétale (prédicteur plus fort que des variables catégorielles réductrices comme le véganisme). Ce travail démontre la faisabilité d'échantillons de microbiote auto-prélevés et envoyés par courrier pour reproduire des associations connues et en révéler de nouvelles, incluant des liens avec les maladies psychiatriques et des perturbations individuelles telles qu'une intervention chirurgicale.

[117] Chung WSF, Walker AW, Louis P, Parkhill J, Vermeiren J, Bosscher D, Duncan SH, Flint HJ. Modulation of the human gut microbiota by dietary fibres occurs at the species level. BMC Biol. 2016. Link

Deux polysaccharides non digestibles de structures différentes — **inuline et pectine** — ont été fournis comme sources d'énergie dans un système de fermentation contrôlée ensemencé de microbiote fécal humain. Les deux fibres ont favorisé des **espèces bactériennes différentes** : la pectine a fortement stimulé *Eubacterium eligens*, l'inuline d'autres groupes. Les auteurs concluent que l'effet des glucides non digestibles s'exerce au **niveau de l'espèce**, et pas seulement à des rangs taxonomiques supérieurs. Cette entrée est la source de l'affirmation du III.3 selon laquelle des sources de fibres de structure glucidique différente sélectionnent des populations bactériennes différentes. Important : système de fermentation contrôlée avec microbiote humain, et non essai d'intervention alimentaire chez des patients.

[118] Deehan EC, Yang C, Perez-Muñoz ME, Nguyen NK, Cheng CC, Triador L, Zhang Z, Bakal JA, Walter J. Precision Microbiome Modulation with Discrete Dietary Fiber Structures Directs Short-Chain Fatty Acid Production. Cell Host Microbe. 2020. Link

Essai humain randomisé contrôlé fournissant des fibres structurellement **différentes à base d'amidon de maïs**. Les différentes structures de fibres ont façonné différemment la composition du microbiote et le **profil des acides gras à chaîne courte** produits — en particulier la quantité de butyrate. L'ampleur de la réponse dépendait aussi de la composition initiale du microbiote (réponse individualisée). Les auteurs parlent de *modulation de précision du microbiome* : le choix de la structure de la fibre permet d'orienter le résultat de la fermentation. Cette entrée est la source de l'affirmation du III.3 selon laquelle la variété soutient un répertoire fonctionnel plus large. Important : adultes en bonne santé, hors population FMT ou CDI.