Xénobiotiques et microbiome intestinal actif

Abstract

> Le corps humain contient des milliards de bactéries distribuées au niveau de la peau, de la bouche, du vagin, ou encore du tube digestif, qui correspondent col-lectivement au microbiote humain [1, 2]. Le tube digestif est l'habitat le plus densément colonisé par ces bactéries (formant le microbiote intestinal), qui assurent des fonctions métaboliques essentielles pour l'homme. En effet, l'ac-tivité de l'ensemble des gènes bactériens dans l'intestin-ou microbiome intestinal -permet par exemple la dégradation de nombreux composés alimentaires, la mise en place d'un système immunitaire adapté, et peut influencer l'équilibre énergétique alimentaire, jouant ainsi un rôle déterminant dans l'obésité [1, 3]. Cependant, l'identification des bactéries du microbiote intestinal par séquençage de l'ADN ribosomal 16S ou du génome complet/partiel bactérien ne fournit pas ou peu d'indication sur leur activité. Malgré le rôle crucial du microbiome intestinal pour la santé, de nombreuses zones d'ombres reliant activité et diver-sité bactérienne persistent. En effet, bien que les membres du microbiote intestinal soient impliqués dans la bio-disponibilité, la toxicité, et l'activité de plus de 40 composés pharmaceutiques [4, 5], leurs réponses face à ces xéno-biotiques (substances étrangères à notre corps) restent largement inconnues. En combinant des techniques de cyto-métrie en flux, de métagénomique et de métatranscriptomique, nous avons exploré, chez trois individus sains, l'im-pact de xénobiotiques (huit antibio-tiques et six médicaments ayant une activité analgésique, cardiaque, anti-helminthique, anti-inflammatoire ou antihistaminique) sur la physiologie et la diversité du microbiote intestinal, ainsi que sur les principales voies métabo-liques du microbiome intestinal [6]. Les Firmicutes, les membres les plus actifs du microbiote intestinal Grâce à la cytométrie en flux et des marqueurs fluorescents de la physiolo-gie bactérienne (Figure 1), nous avons déterminé dans 21 échantillons fécaux de trois individus les proportions relatives de bactéries ayant des contenus en acides nucléiques distincts (fort contenu : HNA ; faible contenu : LNA), et des membranes altérées. La perte de polarité membranaire a été détectée par l'indicateur DiBAC + (bis-[1,3-dibu-tylbarbituric acid] trimethime oxonol) et la perte d'intégrité membranaire avec de l'iodure de propidium intracellulaire. Les cellules ayant un fort contenu en acides nucléiques sont métabolique-ment très actives et/ou en division [7], et représentent plus de 55 % du micro-biote intestinal. Les cellules altérées avec perte de polarité ou d'intégrité membranaire représentent tout juste un tiers de la communauté [6]. Ces proportions , comparables d'un individu à l'autre, sont néanmoins variables chez un même individu au cours du temps, suggérant que le microbiote intestinal