Microbiote et maladies cardiovasculaires

Définition

Le système cardiovasculaire est constitué du cœur et des vaisseaux sanguins.

Ces derniers sont:

• les artères (vaisseaux qui propulsent le sang du cœur vers les organes) ;
• les veines (vaisseaux qui ramènent le sang des organes vers le cœur) ;
• les capillaires (petits vaisseaux fins comme des cheveux, d’où leur nom) qui irriguent les organes et où ont lieu les échanges.

Les maladies cardiovasculaires¹‌ sont celles qui affectent le cœur et les vaisseaux sanguins. Elles sont classifiées en différentes catégories :

• Les cardiopathies coronariennes. Les coronaires sont les vaisseaux sanguins qui alimentent le cœur. Les cardiopathies coronariennes sont donc des pathologies qui affectent ces vaisseaux.
• Les maladies cérébro-vasculaires touchent les vaisseaux qui alimentent le cerveau.
• Les artériopathies périphériques touchent les vaisseaux sanguins qui alimentent les membres.
• Les cardiopathies rhumatismales affectent le muscle cardiaque et les valves du cœur. Elles sont causées par le streptocoque. Cette pathologie commence par une angine ou une amygdalite et affecte les articulations (rhumatisme articulaire aigu) et les valves du cœur.
• Les thromboses veineuses profondes et les embolies pulmonaires. Un thrombus est un caillot de sang qui peut obstruer une veine des jambes, et qui peut aussi migrer vers le cœur ou les poumons.
• Les infarctus du myocarde sont des pathologies aigues liées à l’obstruction d’une artère empêchant le sang d’alimenter le cœur.
• Les accidents vasculaires cérébraux ou AVC sont des pathologies aigues pouvant avoir plusieurs causes. Elles sont soit liées à l’obstruction d’une artère qui alimente le cerveau, soit à la formation de caillots de sang dans le cerveau, soit au saignement d’un vaisseau sanguin dans le cerveau.

Les AVC et les infarctus du myocarde sont le plus souvent corrélés avec la présence de plaques d’athérome dans les artères. Ces plaques réduisent le diamètre interne des vaisseaux et perturbent la circulation du sang. Mais surtout, les plaques d’athérome peuvent se rompre et saigner, créant un thrombus ou caillot. Ce dernier peut bloquer l’artère in-situ ou migrer et obstruer un vaisseau plus en aval.

Avant d'aborder le rôle du microbiote ou de la flore intestinale dans la survenue de ces maladies cardiovasculaires, nous allons voir leur prévalence.

Prévalence

Selon l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), les pathologies cardiaques, principalement l’infarctus du myocarde et l’AVC (Accident Vasculaire Cérébral) sont la première cause de décès dans le monde toutes causes confondues²‌.

En 2015, elles représentaient 31% de la mortalité mondiale totale, soit 17,7 millions de décès. En 2015, 7,4 millions de décès étaient dus à une cardiopathie coronarienne et 6,7 millions à un AVC (accident vasculaire cérébral).

Entre 1990 et 2019, une étude internationale³‌ a évalué leur prévalence, leur mortalité, leurs facteurs de risque dans 204 pays du monde.

Sur cette période, le poids des maladies cardiovasculaires continue à augmenter, ainsi que le nombre de morts. La mortalité est principalement imputable à l’infarctus du myocarde (49,2 % des décès) et à l’accident vasculaire cérébral (17,7% des décès). Il en va de même pour l’invalidité consécutive à un AVC ou à un infarctus. En 2019, les femmes sont moins touchées que les hommes, alors que l’incidence était pratiquement identique pour les deux sexes en 1990.

Sur cette période, leur prévalence a pratiquement doublé, passant de 271 millions en 1990 à 523 millions en 2019. Le nombre de décès a augmenté régulièrement, passant de 12,1 millions en 1990 à 18,6 millions en 2019. Elles diminuent l’espérance de vie et l’espérance de vie en bonne santé.

Le nombre de DALYs (Disability-adjusted life years) est un indice qui se rapporte au nombre d’années passées avec une santé altérée par une maladie du cœur. Cet indice a doublé, passant de 17,7 millions à 34,4 millions de DALYs sur la période 1990-2019. Le nombre de DALYs dus à l’infarctus du myocarde a augmenté régulièrement depuis 1990, atteignant 182 millions, soit 9,14 millions de morts pour l’année 2019 et 197 millions de cas d’infarctus en 2019.

Le nombre de DALYs dus à l’AVC a augmenté régulièrement depuis 1990, atteignant 143 millions, soit 6,55 millions de morts pour l’année 2019 et 101 millions de cas d’AVC en 2019.

Les pays qui enregistrent le plus de décès liés aux maladies cardiovasculaires sont : la Chine, l’Inde, la Russie, les Etats-Unis et l’Indonésie. Dans ces pays, le nombre de décès liés aux affections cardiaques a augmenté significativement entre 1990 et 2019, sauf en Russie où il a diminué.

Le poids des maladies du cœur continue à augmenter dans presque tous les pays. De façon alarmante, le taux lié à l’âge se met à ré-augmenter dans des pays à haut niveau de revenu, là où il avait précédemment diminué.

Les facteurs de risque identifiés

Les troubles cardiovasculaires sont causés par des facteurs de risque métaboliques, environnementaux ou liés à l’hygiène de vie⁴‌.

Les facteurs de risque métaboliques sont :

• l’hypertension
• l’hyperlipidémie (en particulier excès de LDL cholestérol)
• le diabète
• l’obésité
• la dysfonction rénale
• des facteurs génétiques
• l’âge, en corrélation avec le vieillissement de la population

Les facteurs de risque liés à l’hygiène de vie sont :

• le tabagisme
• l’abus d’alcool
• une alimentation inadaptée
• la sédentarité
• le stress

Les facteurs de risque environnementaux sont :

• la pollution de l’air
• une température non optimale
• des facteurs sociaux-économiques
• d’autres facteurs environnementaux

Les symptômes des maladies cardiovasculaires

Les pathologies qui atteignent les vaisseaux sanguins peuvent être longtemps asymptomatiques. L’athéromatose, ou dépôt de plaques d’athérome dans les vaisseaux, peut être silencieuse durant de nombreuses années et se traduire brutalement par un infarctus ou un AVC (Accident Vasculaire cérébral).

L’infarctus et l’AVC constituent une urgence médicale.

Les symptômes de l’infarctus⁵‌ sont :

• une douleur soudaine ressentie dans la poitrine, l’épaule gauche, les bras, le dos, la mâchoire
• un essoufflement, des difficultés respiratoires
• des sueurs froides
• un malaise, une sensation vertigineuse
• des nausées et vomissements
• une perte de conscience

Les AVC se traduisent par les symptômes suivants, qui surviennent de façon soudaine :

• un engourdissement au niveau de la face, d’un bras ou d’une jambe, d’un seul côté
• des troubles visuels touchant un seul œil ou les deux
• de la confusion mentale
• des troubles de l’élocution
• des difficultés à marcher
• une perte d’équilibre, ou de la coordination
• des maux de tête sévères et soudains
• une perte de conscience

Avant de voir le rôle du microbiote dans les maladies cardiovasculaires, nous allons voir le diagnostic et le traitement classique de ces pathologies.

Diagnostic et traitements habituels

Différents médecins interviennent dans le dépistage et les soins prodigués⁶‌ aux personnes atteintes de maladies cardiovasculaires : le médecin urgentiste, le médecin généraliste, le cardiologue, le phlébologue, l’angiologie, le chirurgien.

Selon le cas de figure, des traitements (défibrillation, médicaments) sont administrés en urgence. Une opération chirurgicale peut être pratiquée en urgence également.

Au long cours, les traitements sont soit médicamenteux, soit chirurgicaux.

Les médicaments agissent sur la cholestérolémie, la tension artérielle, le rythme cardiaque, la coagulation du sang. Ce sont principalement :

• des antiarythmiques
• des anticoagulants
• la nitroglycérine
• des bêtabloquants
• des diurétiques
• des inhibiteurs de l’enzyme de conversion
• les hypolipémiants, comme les statines
• des anti-diabétiques

Les interventions chirurgicales sont pratiquées sur les vaisseaux : athérectomie (désobstruction d’un vaisseau obstrué par des plaques d’athéromes dures, riches en calcium), angioplastie (c’est-à-dire technique de réparation d’un vaisseau sanguin), pontages coronariens (intervention sur les artères qui irriguent le cœur et qui sont obstruées). Elles peuvent être aussi pratiquées sur le cœur : opération au niveau des valves cardiaques, implantation d’un stimulateur cardiaque.

Définition et rôles du microbiote

Particularités

Il s'agit de l’ensemble des micro-organismes : bactéries, champignons, archaea, virus, unicellulaires eucaryotes qui vivent sur l’hôte humain, principalement dans son tube digestif, avec une concentration maximale dans le colon. Il pèse de 1 kg à 5 kg chez l’adulte. Il est maintenant considéré comme un organe à part entière.

Il comporte 100 000 milliards de bactéries appartenant à environ 1000 espèces. Elles sont surtout anaérobies, c’est-à-dire adaptées à un milieu sans oxygène. Les micro-organismes sont environ dix fois plus nombreux que les cellules du corps humain. Sa composition précise est propre à chaque individu, comme une carte d’identité.

Chaque bactérie possède son ADN propre. Leur ADN cumulé constitue un métagénome, qui comporte 100 fois plus de gènes que le génome humain. Afin de préciser le rôle du microbiote dans les maladies cardiovasculaires, nous allons tout d'abord voir les différentes bactéries qui le constituent. Elles se répartissent en familles ou Phylae, dont la répartition indicative chez un individu sain est la suivante⁷‌.

• Les Firmicutes (64%) : ce sont des bactéries à Gram positif comme les lactobacilles, les streptocoques, les entérocoques, les Clostridium, les Dorea, et celles productrices d’Acides gras à chaîne courte comme Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium, Roseburia, Ruminococcus.
• Les Bacteroidetes (23%) : ce sont des bactéries à Gram négatif, comme les Bacteroïdes, les Alistipes, les Prevotella.
• Les Proteobacteria (8%), qui sont pathogènes ou potentiellement pathogènes, comme Escherichia coli, Proteus, Klebsiella, Enterobacter, des bactéries productrices d’hydrogène sulfuré H2S comme Désulfovibrion et Desulfuromonas.
• Les Actinobacteria : Bifidobacteria, Eggerthella lenta (3%).
• Les Verrucomicrobia, dont Akkermansia municiphila.
• Les Fusobacteria : Fusobacterium (2%).

Sa composition est conditionnée par le mode de naissance (voie basse ou césarienne), l’âge de la personne, ses habitudes alimentaires, son environnement, les infections digestives, la prise de certains médicaments, le stress, le sport intensif.

Les micro-organismes qui le composent sont soit bénéfiques ou « commensaux » pour leur hôte humain, il s’agit dans ce cas d’une association à bénéfices réciproques ; soit « parasites », dans ce cas les micro-organismes profitent du gîte et du couvert sans rien donner en échange à l’hôte, soit pathogènes, c’est-à-dire nuisibles voire dangereux pour la survie de l’hôte.

Les bénéfices apportés par le microbiote à l’être humain sont nombreux⁸‌.

Digestion de la nourriture

Il participe à la digestion de la nourriture par deux voies cataboliques (de destruction) caractérisées comme saccharolytique (qui digère les sucres) et protéolytique (qui digère les protéines).

Dans la voie saccharolytique, le microbiote intestinal digère certains glucides complexes et fabrique des acides gras à courte chaîne, qui ont des rôles bénéfiques pour l’hôte humain. Ces glucides complexes sont présents dans certains aliments dits prébiotiques, comme l’ail, les oignons, les asperges, la chicorée, les topinambours, les artichauts, les poireaux, les bananes, l’orge, les légumineuses, les pommes de terre en salade (amidon cristallisé), etc.

Les acides gras à courte chaîne comme l’acétate, le butyrate, le propionate, sont produits par certaines bactéries. Celles productrices d’acides gras à courte chaîne sont des Firmicutes, comme : Fecalibacterium prausnitzii, Eubacterium, Roseburia, Ruminococcus.

Dans la voie protéolytique, le microbiote digère les protéines alimentaires et fermente les acides aminés aromatiques : tyrosine, phénylalanine, tryptophane. Ceci induit également la formation d’acides gras à chaîne courte, mais aussi d’autres métabolites comme l’ammoniac, des amines, des thiols, des phénols, du p-crésol, de l’acide p-hydroxy-phényl acétique, de l’acide p-hydroxy-phényl propionique, indoles et indican. Certains de ces composés sont potentiellement toxiques. Après passage dans le sang depuis l’intestin, les composés toxiques sont principalement éliminés par les reins. Ils peuvent aussi s’accumuler dans le sang⁹‌.

Les bactéries qui transforment les protéines alimentaires sont principalement des Clostridium. Elles constituent et régulent la muqueuse intestinale dans sa fonction de barrière¹⁰‌. Elles contrôlent l’apport et le métabolisme des nutriments¹¹‌. Elles participent à la maturation de tissus immunitaires et préviennent la propagation de microorganismes pathogènes¹²‌.

Liens entre microbiote et maladies cardiovasculaires

Micro-organismes différents chez les personnes malades

Dans l’intestin d’une personne saine, les bactéries anaérobies des familles Bactéroïdes et Firmicutes représentent plus de 90% du total des espèces présentes. Cependant, le ratio Firmicutes / Bactéroïdes n’est pas le même chez tous les individus¹³‌.

Les variations interindividuelles dans la diversité bactérienne sont dues au génome de l’hôte et des facteurs environnementaux comme l’alimentation, le mode de vie, l’hygiène et la prise d’antibiotiques¹⁴‌ ¹⁵‌.

Les techniques de séquençage et de traitement des données par bio-informatique permettent d’identifier les espèces de bactéries présentes dans l’intestin humain et leur abondance relative. Leur rôle dans la pathogénèse des troubles cardio-métaboliques a été étudié très précisément.

Il existe des différences de microbiote entre des individus sains et des individus atteints de maladies cardiovasculaires. Plus encore, ces différences ne sont pas les mêmes en fonction du type de pathologie : athérosclérose, hypertension, crise cardiaque, obésité et syndrome métabolique.

Bactéries intestinales à Gram négatif et inflammation

Le passage dans le sang de composés issus de bactéries à Gram négatif est responsable de l’endotoxémie métabolique, qui génère de l’inflammation.

Les lipopolysaccharides ou LPS sont des marqueurs ancrés dans la membrane externe des bactéries à Gram négatif. La dysbiose couplée à l’hyperperméabilité intestinale est responsable de l’endotoxémie métabolique¹⁶‌, une situation dans laquelle des lipopolysaccharides (LPS) de bactéries Gram- ou des peptidoglycans passent dans la circulation sanguine et génèrent une inflammation systémique de bas grade.

Les LPS et les cytokines pro-inflammatoires conduisent à la formation de LDL-cholestérol oxydés, lesquels sont attaqués par des macrophages. Ce processus initie la formation des plaques d’athérome.

Affections cardiaques et micro-organismes

Le microbiote des personnes atteintes de maladies cardiovasculaires produit des métabolites qui peuvent passer dans le sang et augmentent le risque de survenue de ces affections¹⁷‌.

Des études sur des rongeurs, puis des études cliniques sur des humains ont amené les chercheurs aux découvertes suivantes :

• Les niveaux sanguins d’oxyde de triméthylamine ou TMAO (Trimethylamine N-Oxyde en anglais) ou de phénylacétyl-glutamine, qui sont des métabolites produits par le microbiote, sont associés avec un risque accru d’accident cardiovasculaire.
• Il produit aussi des acides gras à courte chaîne et des acides biliaires secondaires, qui jouent un rôle dans certaines maladies du cœur.
• La phénylacétyl-glutamine induit des affections cardiaques car elle interagit avec des récepteurs adrénergiques, une classe de récepteurs qui régulent le fonctionnement du cœur. Ces récepteurs adrénergiques ont des effets soit stimulants, soit relaxants du cœur et des vaisseaux sanguins.

Lien avec l'athérosclérose, maladie coronarienne et infarctus du myocarde

Selon plusieurs études¹⁸‌ ¹⁹‌, les plaques d’athérosclérose contiennent de l’ADN bactérien et les bactéries auxquelles appartient cet ADN sont aussi présentes dans l’intestin des personnes étudiées. Cependant, on ne sait pas si cet ADN appartient à des bactéries vivantes dans la paroi artérielle.

Ces observations suggèrent la possibilité que des communautés microbiennes intestinales, provenant du microbiote, pourraient être une source de bactéries dans les plaques d’athérome, qui pourraient impacter la stabilité des plaques et le développement de maladies cardiovasculaires.

De plus, des bactéries de la flore buccale ont aussi été détectées dans des plaques d’athérome chez des humains. Elles sont rencontrées dans la parodontose, une infection du parodonte, tissu de soutien des dents composé notamment de la gencive et de l’os alvéolaire²⁰‌. La parodontose est aussi associée au risque cardiovasculaire²¹‌ ²²‌.

Plaques d’athérome instables

Le séquençage métagénomique a révélé que la composition microbienne des intestins des patients dont les plaques d’athérome sont instables est altérée, par comparaison avec les patients dont les plaques sont stables²³‌

Les plaques instables sont associées à des niveaux réduits de bactéries du genre Roseburia, une capacité augmentée à produire des molécules pro-inflammatoires (comme les peptidoglycans) et une production réduite de molécules anti-inflammatoires (comme les carotènes).

Sévérité de l'infarctus du myocarde

Chez des rats, un lien de causalité a été établi entre la sévérité de certaines maladies cardiaques (infarctus du myocarde) et le microbiote²⁴‌ ²⁵‌.

L’utilisation d’antibiotiques à large spectre modifie les niveaux de leptine et de composés, issus de la destruction d’acides aminés aromatiques. La modification de ces taux se traduit par une réduction de la zone du myocarde atteinte par l’infarctus.

Le rôle délétère du TMAO (Triméthylamine-N-Oxyde)

En plus de l’altération de la composition du microbiote, les composés produits par ce dernier sont des facteurs contributifs au développement des maladies cardiovasculaires²⁶‌ ²⁷‌.

Le TMAO, produit de l’oxydation par le foie du métabolite microbien TMA, est un promoteur de l’athérosclérose et des affections cardiaques.

Le TMA est produit par des bactéries à partir d’aliments qui contiennent de la choline, de la phosphatidylcholine²⁸‌ et de la L-carnitine²⁹‌, c’est-à-dire les aliments riches en protéines : les œufs, la viande, les abats, les poissons, les crustacés et fruits de mer, les produits laitiers, le soja, etc³⁰‌.

La L-carnitine est un composé que l’on trouve dans la viande rouge et elle est aussi produite par le corps humain. Elle intervient utilement en transportant les acides gras dans les mitochondries, les petites centrales énergétiques de nos cellules. Son niveau dans le corps dépend donc des apports et du métabolisme.

Les aliments riches en choline sont les œufs, les abats, le foie, les œufs de poisson, le saumon, les choux de Bruxelles et choux-fleurs.

Les aliments riches en phosphatidylcholine sont les œufs, le foie, la levure, les arachides le soja, le colza, le tournesol.

Le TMA est un déchet du métabolisme bactérien, dont la production nécessite des enzymes spécifiques appelées TMA lyases. Le TMA passe dans le sang au niveau de l’intestin, puis rejoint le foie. Ensuite, il est rapidement oxydé en TMAO par une enzyme hépatique, la flavine-mono-oxygénase. Le TMAO est ensuite relargué dans la circulation sanguine. Il est principalement éliminé par les reins, d’où l’importance d’une bonne fonction rénale³¹‌.

Des souris de laboratoire au microbiote intact nourries avec un régime riche en choline, ont une augmentation du niveau de TMAO sanguin, de la formation de cellules spumeuses et de la plaque d’athérome dans l’aorte.

Par contraste, dans le cadre des maladies cardiovasculaires, des souris exemptes de germes et dont la flore intestinale a été supprimée par des antibiotiques, n’ont plus la capacité à produire du TMAO et montrent une réduction de l’athérosclérose. Ces effets ne sont pas spécifiques au régime riche en choline ou en phosphatidylcholine³²‌, mais aussi à d’autres nutriments pouvant générer du TMAO comme la L-carnitine et la gamma-butyrobétaïne.

La comparaison des bactéries entre des personnes omnivores et des personnes végétariennes ou vegan révèle des différences importantes dans la production du TMA et du TMAO à partir de la carnitine : les personnes vegan ou végétariennes ont une capacité moindre à former du TMA à partir de la carnitine.

En résumé, différentes substances d’origine alimentaire : la choline, la bétaïne, le phosphatidyl-choline et la L-carnitine, permettent à certaines bactéries du microbiote de former du TMAO qui est associé au risque de maladies cardiovasculaires³³‌.

Les bactéries productrices de TMAO ont été identifiées par une étude américaine de 2022. Il s’agit d’une vingtaine d’espèces dont Alistipes shahii. Dans une autre étude, les niveaux de TMAO circulants ont une corrélation positive avec la taille des plaques d’athérome, tandis que le taux de triglycérides, de lipoprotéines, de glucose à jeun et de triglycérides hépatiques n’ont pas de corrélation.

Dans une autre étude récente portant sur plus de 4000 patients suivis par angiographie coronarienne, (un examen radiographique des artères coronariennes et des vaisseaux qui alimentent le cœur), des niveaux élevés de TMAO étaient associés à un risque augmenté d’accident cardiovasculaire majeur, incluant l’infarctus du myocarde, l’AVC et le décès sur une période de suivi de 3 ans. Les patients ayant les niveaux les plus élevés circulants, c’est-à-dire des valeurs dans le quartile supérieur, avaient un risque 2,5 fois plus élevé d’avoir un accident majeur comparé à ceux qui étaient dans le quartile inférieur.

Qui plus est, cette valeur pronostique était indépendante des facteurs de risque classiques, comme les paramètres du bilan lipidique, dont le LDL-cholestérol (cholestérol associé aux lipoprotéines de basse densité), la protéine C-réactive et même la fonction rénale. Un risque cardiaque plus important, associé à des valeurs élevées de TMAO, est désormais mis en évidence dans de nombreuses études. Ces niveaux élevés circulants semblent associés à une vulnérabilité de la plaque d’athérome, à un risque de rupture de plaque augmenté, à long terme, chez les patients souffrant de syndrome aigu coronarien (obstruction d’une ou plusieurs artères coronaires).

L’effet délétère du TMAO pourrait être en lien avec une action sur la coagulation. Le calcium joue un rôle dans l’activation des plaquettes, éléments du sang qui favorisent la coagulation. Des études chez des animaux révèlent que le TMAO altère les voies de signalisation du calcium et exerce un effet pro-thrombotique in vivo. Autrement dit, il favorise la formation de caillots de sang dans les artères³⁴‌.

Il serait un marqueur de la vulnérabilité et de la progression des plaques d’athérome et un facteur de risque de l’infarctus du myocarde³⁵‌. Chez 821 patients souffrant de maladie artérielle périphérique, des niveaux élevés à jeun étaient même associés à une mortalité à 5 ans toutes causes confondues plus importante.

Dans des études récentes, une molécule inhibitrice de l’activité de la TMA- lyase a permis de supprimer la formation de TMA et de TMAO par les bactéries. Lors de la formation des plaques d’athérome, des macrophages, cellules de défense immunitaire, internalisent du LDL-cholestérol oxydé et se transforment en « cellules spumeuses ». La formation de cellules spumeuses à partir des macrophages et la formation des plaques d’athérome étaient inhibées in vivo, grâce à l’action de l’enzyme TMA-lyase.

L’alimentation est aussi un levier intéressant, en réduisant l’apport de protéines animales permettant aux bactéries de fabriquer du TMAO.

Hypertension

Des études sur des rats³⁶‌ indiquent qu’il existe un lien entre microbiote et pression artérielle, associée à la survenue de maladies cardiovasculaires. Des rats exempts de germes ont une pression artérielle élevée, ce qui impliquerait son rôle dans la régulation de la pression artérielle.

Chez des rats hypertendus, les bactéries sont déséquilibrées, avec une diminution de la diversité des espèces et un ratio Firmicutes/ Bacteroidetes augmenté. Par ailleurs, elles influenceraient la production d’angiotensine II, un composé peptidique qui augmente la tension artérielle. En effet, l’angiotensine II a pour effet principal de provoquer la vasoconstriction des artérioles et d’augmenter le volume sanguin, notamment par la production d’aldostérone.

Une étude récente³⁷‌ a montré un effet hypotenseur induit par une cure d’une combinaison d’antibiotiques chez un patient hypertendu et résistant aux traitements contre l’hypertension. Les antibiotiques tuent en grande partie les bactéries de la flore intestinale et sa modification entraîne une diminution de la tension artérielle.

Dans une autre publication³⁸‌, chez des femmes enceintes obèses, les chercheurs ont noté que des bactéries du genre Odoribacter, productrices de butyrate, plus abondantes étaient associées à une tension artérielle plus basse. Toutes ces données suggèrent une forte association entre la dysbiose intestinale et l’hypertension.

De plus, les acides gras à chaîne courte, qui sont d’importantes molécules de signal, réguleraient la tension artérielle³⁹‌.

Les acides gras à chaîne courte, produits par la fermentation d’aliments prébiotiques sont susceptibles d’agir sur la physiologie de l’hôte ou sa susceptibilité à la maladie. En particulier, les acides gras à chaîne courte stimulent les récepteurs couplés à la protéine G (qui permet le transfert d’informations à l’intérieur de la cellule), qui impacte la sécrétion de rénine.

La rénine a un effet indirect sur la pression artérielle. Elle fait partie du système rénine-angiotensine-aldostérone et permet la formation de l'angiotensine I, elle-même transformée en angiotensine II, grâce à l'enzyme de conversion.

La communication entre le nerf vague, qui relie le système nerveux entérique au système nerveux central pourrait être un autre lien impliquant les bactéries dans la compréhension de l’hypertension. Certaines substances qu'elles produisent activeraient le système nerveux sympathique et l’afflux de lymphocytes vers l'intestin⁴⁰‌ ⁴¹‌.

Ainsi, le microbiote aurait bien un effet sur le contrôle de la tension artérielle, qui peut être impliquée dans la survenue de maladies cardiovasculaires. Une dysbiose pourrait être associée à de l’hypertension.

Insuffisance cardiaque

« L’hypothèse intestinale » de l’insuffisance cardiaque implique qu’un débit cardiaque diminué et une congestion systémique peut conduire à une ischémie et un œdème au niveau de la muqueuse intestinale, autrement dit elle n’est plus suffisamment irriguée, ce qui conduirait à une translocation bactérienne de l’intestin vers la circulation sanguine et à une circulation accrue d’endotoxines bactériennes, à l’origine de l’inflammation observée chez les insuffisants cardiaques.

Dans une autre étude, des patients insuffisants cardiaques avec un flux sanguin intestinal diminué avaient de plus fortes concentrations d’immunoglobulines A anti-lipopolysaccharides⁴²‌ et une croissance importante de bactéries dans la muqueuse intestinale mais non dans les selles (ce qui était vérifié par des biopsies de muqueuse du colon)⁴³‌.

Ces sujets avaient aussi une flore bactérienne différente des personnes saines, avec davantage de bactéries et de champignons et une perméabilité intestinale augmentée⁴⁴‌. La qualité de la barrière intestinale semble très clairement en jeu chez les insuffisants cardiaques. Les niveaux de TMAO sont plus élevés chez les patients insuffisants cardiaques. Ils semblent liés au développement et à une mauvaise évolution de l’insuffisance cardiaque⁴⁵‌.

Obésité et diabète de type 2

L’obésité, dont la prévalence a explosé à travers le monde, augmente le risque de pathologies multiples, dont le diabète de type 2. Des études initiales chez l’animal puis chez l’homme montrent une association entre l’obésité et un ratio Firmicutes/ Bactéroidetes augmenté⁴⁶‌.

Dans les régimes hypocaloriques, la perte de poids est accompagnée d’une diminution du ratio Firmicutes/ Bacteroidetes, à la fois dans les régimes pauvres en graisses et les régimes pauvres en glucides.

Des analyses métagénomiques de souris obèses ont révélé que leur microbiote était « hyper-extracteur » et leur permettait d’extraire de l’énergie de glucides réputés non digestibles, c’est-à-dire de certaines fibres alimentaires. Le butyrate sert de substrat énergétique pour les colonocytes, les cellules épithéliales du colon. Les niveaux d’acides gras à courte chaîne, produits de fermentation microbienne, sont élevés chez les sujets en surpoids ou obèses, évoquant l’idée que ces acides gras à courte chaîne permettaient de produire des calories supplémentaires pour l’hôte.

Le diabète de type 2 est associé à une abondance réduite de bactéries productrices de butyrate et une augmentation des Lactobacilles⁴⁷‌. Des modèles basés sur des études métagénomiques sont capables de prédire le diabète de type 2 chez des patients prédisposés.

Un traitement antibiotique à la vancomycine, chez des patients ayant un syndrome métabolique, réduit l’abondance des bactéries productrices de butyrate, menant à une sensibilité réduite à l'insuline⁴⁸‌. Pour conforter cette idée, une étude⁴⁹‌ a démontré que la transplantation fécale de donneurs minces vers des sujets insulino-résistants et en syndrome métabolique améliorait la sensibilité à l’insuline des sujets malades. Cette amélioration s’accompagnait d’une augmentation du nombre de bactéries productrices de butyrate.

Des récepteurs appelés GPR41 et GPR43 sont exprimés dans les cellules adipeuses, les cellules épithéliales du colon et certaines cellules immunitaires⁵⁰‌. Ces récepteurs sont activés par les acides gras à courte chaîne comme l’acétate, le butyrate, le propionate, produits par des bactéries qui fermentent des fibres alimentaires.

Les récepteurs GPR41 et GPR43, qui sont très spécifiques, constitueraient une clé d’interaction entre l’humain, son microbiote intestinal et les maladies cardiovasculaires.

Chez des souris, les récepteurs GPR41 et GPR43 sont impliqués dans les troubles inflammatoires chroniques comme l’obésité, la colite, l’asthme et l’arthrite. Cependant, les résultats des études sont contradictoires et on ignore si ces récepteurs sont à l’origine des troubles inflammatoires ou s’ils sont protecteurs.

Les acides gras à chaîne courte qui lient au récepteur GRP41 induisent l’expression d’une hormone dans des cellules épithéliales de l’intestin, qui conduisent à une augmentation de l’énergie extraite des aliments⁵¹‌.

A l’opposé, les acides gras à chaîne courte qui se lient au récepteur GPR43 dans la graisse blanche de souris suppriment l’accumulation de graisse et stimulent la dépense énergétique dans le foie et le muscle⁵²‌. Les acides gras à chaîne courte stimulent aussi la sécrétion du Glucagon-like peptide-1 ou GLP-1 par les cellules intestinales, par les deux types de récepteurs GPR41 et GPR43. Ce GLP-1 a un impact sur la fonction pancréatique, la production d’insuline et un effet régulateur de l’appétit de l'hôte⁵³‌.

Le peptide YY, est une hormone produite par la paroi gastro-intestinale, qui induit une sensation de satiété. Le propionate, un acide gras à chaîne courte, augmente significativement le GLP-1 post-prandial et le peptide YY, ce qui réduit les apports caloriques ingérés et induit à terme une perte de poids significative, après supplémentation en propionate⁵⁴‌ ⁵⁵‌.

L’administration d’acétate, un autre acide gras à courte chaîne, par voie rectale et par intraveineuse induit une augmentation des concentrations du sang en PYY et GLP-1 chez l’humain.

En conclusion, les acides gras à chaîne courte sont des molécules produites par le microbiote, qui régulent la prise ou la perte de poids, et qui peuvent permettre de prévenir les maladies cardiovasculaires.

Les acides biliaires secondaires

Ce sont un autre groupe de métabolites ayant un effet profond sur la santé humaine⁵⁶‌.

Les acides biliaires secondaires sont métabolisés par la flore intestinale dans la partie terminale de l’intestin grêle et dans le colon. Ils facilitent l’absorption des graisses alimentaires et des molécules solubles dans les graisses. Il existe une très grande diversité chimique d’acides biliaires secondaires. Leurs rôles commencent à être étudiés et compris pour certains.

Plusieurs de ces molécules sont des régulateurs d’énergie, qui jouent sur l’appétit, la prise de poids et l’insulino-résistance, dans un sens ou dans l’autre.

Dyslipidémie

La dyslipidémie est un taux anormalement élevé de lipides dans le sang : LDL-cholestérol, cholestérol total, triglycérides, dont des taux trop élevés sont classiquement identifiés comme facteurs de risque de pathologies cardiaques.

Selon des études récentes⁵⁷‌, le microbiote pourrait impacter le niveau de lipides chez l’hôte et influencer la survenue de maladies cardiovasculaires. Indépendamment de l’indice de masse corporelle, il existerait d'autres associations avec les niveaux de triglycérides et de HDL-cholestérol circulants. Les mécanismes sous-jacents ne sont pas bien compris mais impliqueraient le métabolisme du foie, des acides biliaires et du glucose, à travers des récepteurs spécifiques⁵⁸‌.

De plus, certains effets pro-athérogènes (qui participent à la formation des plaques d’athérome) du TMAO sont liés à la réduction du transport réverse du cholestérol, depuis les tissus vers le foie, et à d’autres aspects du cycle entéro-hépatique du cholestérol (cycle de recyclage/ élimination du cholestérol entre le foie et l’intestin)⁵⁹‌.

Les interventions nutritionnelles

L’approche nutritionnelle est une stratégie efficace pour réduire ce risque.

Dans une étude impliquant plus de 900 participants⁶⁰‌, le niveau de glucose sanguin post-prandial a été corrélé à la composition de la flore intestinale de chaque participant.

Sa composition est propre à chaque individu et résiliente sur toute la durée de la vie, c’est-à-dire qu’elle tend à revenir à l’identique après toute perturbation. Cependant, des interventions alimentaires qui induisent des changements rapides, dans l’apport de certains nutriments, peuvent modifier sa composition. Par exemple⁶¹‌, en modifiant la proportion d’hydrates de carbone dans l’alimentation, les proportions de Roseburia (producteur de butyrate) et Eubacterium rectale (bactérie inflammatoire initiatrice de cancers) sont modifiées.

Les régimes riches en fibres favorisent la croissance de bactéries commensales bénéfiques et limitent la croissance des formes pathogènes⁶²‌ ⁶³‌ ⁶⁴‌. En effet, les fibres profitent aux bactéries productrices d’acétate. Elles abaissent la tension artérielle et diminuent l’hypertrophie cardiaque et la fibrose⁶⁵‌.

Une étude de 2014⁶⁶‌ a montré qu’une modification alimentaire apportant des céréales complètes, des plantes médicinales traditionnelles chinoises et des fibres prébiotiques s’accompagne d’une amélioration de la sensibilité à l’insuline et du profil lipidique des patients.

De façon concomitante, le microbiote était modifié, favorisant ainsi une meilleure protection face aux maladies cardiovasculaires. Les bactéries pathogènes de la famille des Entérobacteries ont été réduites. Une augmentation des Bifidobactéries, considérées comme protectrices de la barrière intestinale, a été également constatée. De plus, la fermentation des fibres solubles prébiotiques génère des acides gras à chaîne courte, dont on pense qu’ils exercent plusieurs effets bénéfiques, dont l’amélioration des facteurs de risque cardiaques⁶⁷‌.

Etant donné que l’altération de la flore intestinale est corrélée à différentes pathologies, sa modulation par l’alimentation représente une cible thérapeutique privilégiée. Mais on sait peu de choses sur les liens entre les interventions alimentaires et le métabolisme des bactéries. Le séquençage du métagénome et son analyse par des méthodes algorithmiques informatisées (connues sous le nom de CASINO53) permettent de prédire la production de métabolites par les bactéries, qui reflète l’interaction entre la composition du microbiote d’un individu et son alimentation. Cette approche permet de mesurer l’impact d’une intervention alimentaire, elle a été couplée avec des analyses de sang et de selles sur différents métabolites⁶⁸‌.

Le régime méditerranéen ou crétois

Le régime méditerranéen traditionnel consiste à consommer les aliments suivants, en plus d’une activité physique régulière et d’une bonne hydratation :

• Quotidiennement : légumes, légumineuses, fruits, huile d’olive extra-vierge, céréales complètes et pain, noix et graines, ail, oignon, aromates (origan, menthe, persil, romarin, thym, coriandre, basilic) et épices (cumin, clous de girofle, safran, cannelle, poivre).
• Plusieurs fois par semaine : des poissons, coquillages et fruits de mer.
• Environ une fois par semaine: des produits laitiers surtout de chèvre ou brebis (yaourt, fromage), des œufs, de la viande en petite quantité, surtout volaille (poulet ou dinde) ou lapin.
• Occasionnellement : de la viande rouge et des sucreries.
• Du vin rouge avec modération pendant les repas.

Le régime méditerranéen diminuerait toutes les causes de mortalité, dont celles dues aux maladies du cœur⁶⁹‌.

Une revue a analysé les effets de ce régime sur le microbiote humain⁷⁰‌.
Il est significativement différent de celui des sujets qui suivent un régime de type occidental ou dit « western diet ». Ce régime est riche en polyphénols, acides gras oméga-3 et fibres. Il augmente la diversité des espèces bactériennes.

Dans l’intestin humain, les familles dominantes sont les Bacteroidetes, les Firmicutes et les Actinobactéries. Les familles Firmicutes (Gram+) et Bacteroïdetes (Gram-) représentent 90% des bactéries.

Dans la famille des Firmicutes, les genres bactériens les plus représentés sont les Clostridium, les Enterococcus, les Lactobacillus et les Ruminococcus.

Dans la famille des Bacteroïdetes, les genres bactériens les plus représentés sont les Prevotella et les Bacteroïdes.

Dans la famille des Bacteroïdetes, un régime riche en protéines animales et en graisses animales (comme le régime occidental ou « western ») génère un entérotype dominé par les Bacteroïdes et au contraire, un régime riche en hydrates de carbone génère un entérotype dominé par les Prevotella.

De plus, le régime de type occidental ou « western » augmente la perméabilité intestinale, qui est responsable de l’endotoxémie métabolique, une situation dans laquelle des lipopolysaccharides (LPS) de bactéries Gram- passent dans la circulation sanguine et génèrent une inflammation systémique de bas grade. Les LPS sont des marqueurs ancrés dans la membrane externe des bactéries à Gram négatif.

Le régime méditerranéen est caractérisé par un apport important de fibres alimentaires et de polyphénols, qui exercent une action prébiotique sur certaines souches spécifiques. Ce régime induit aussi une production importante d’acides gras à chaîne courte, comme le butyrate.

Les personnes suivant un régime méditerranéen de façon assidue auraient de plus hauts niveaux des bactéries suivantes⁷¹‌ :

• Clostridum du cluster XIVa, bactéries bénéfiques, productrices de butyrate dans le mucus.
• Faecalibacterium Prausnitzii, également bénéfiques, elles sont productrices de butyrate, stimulant la production de mucus et reconnues comme anti-inflammatoires pour l’intestin.

Une autre étude⁷²‌ montre, avec le régime crétois, une plus grande abondance de Bacteroidetes, Prevotellaceae et Prevotella et une présence plus faible des Firmicutes et des Lachnospiraceae.

Une autre étude encore montre un ratio Firmicutes / Bacteroïdetes diminué avec ce type d'alimentation. De plus, certains aliments spécifiques bénéficient à certaines souches bactériennes.

La consommation de céréales favorise la présence des Bifidobacterium, des Faecalibacterium, des Tenericutes et des Dorea. L’huile d’olive et le vin rouge favorisent les Faecalibacterium. Les végétaux favorisent la présence des Rikenellaceae, Dorea, Alistipes et Ruminococcus. Les légumes favorisent la présence des espèces de Coprococcus.

Les auteurs de l’étude ont aussi observé une corrélation positive entre les polyphénols très présents dans le régime méditerranéen et la présence de certains clostridium (XIVa) très spécifiques et de Faecalibacterium, capables de synthétiser du butyrate et ayant probablement une action anti-inflammatoire, comme Akkermansia municiphila, également favorisée par le régime méditerranéen.

Pour cette raison, les auteurs de l’étude spéculent que le microbiote de sujets suivant un régime méditerranéen est capable de prévenir un grand nombre de maladies cardiovasculaires et certains types de cancer. Des études ultérieures seraient nécessaires pour aller plus loin dans la compréhension de sa modification en lien avec l’instauration d’un régime crétois.

Consommer de l'ail frais pour diminuer la production de TMAO ?

Le TMAO est issu de différents nutriments alimentaires dont la L-carnitine transformés par la flore intestinale et il est un facteur de risque indépendant de l’athérosclérose.

Les antibiotiques inhibent la formation de TMAO en tuant les bactéries responsables de sa formation. Cependant, l’utilisation des antibiotiques est limitée par leurs effets indésirables sur le microbiote dans son ensemble, et aussi parce qu’il existe des résistances aux antibiotiques.

L’allicine, substance présente dans l’ail frais, a des propriétés antimicrobiennes bien connues et est facilement disponible par l’alimentation.

Chez des souris nourries avec des aliments riches en L-carnitine, les niveaux de TMAO dans le sang étaient de 4 à 22 fois plus élevés que chez les souris contrôles nourries avec une alimentation standard. Si les souris du groupe test recevaient de l’allicine en plus du régime riche en carnitine, on n’observait plus de différences entre les 2 groupes pour les niveaux de TMAO.

Les résultats de cette étude suggèrent que la consommation d’allicine en plus des aliments riches en carnitine pourrait protéger l’hôte contre la production de TMAO⁷³‌.

L’allicine et l’ail frais cru riche en allicine pourraient être utilisés comme aliments fonctionnels pour prévenir l’athérosclérose. Par ses propriétés antimicrobiennes, l’allicine modifierait le microbiote, limiterait la production de TMAO et empêcherait la survenue de maladies cardiovasculaires.

Les prébiotiques : applications et perspectives

Les prébiotiques sont des fibres alimentaires présentes dans l’alimentation, tels que les oligosaccharides et polysaccharides : inuline, fructo-oligosaccharides, oligo-fructose, xylose, etc. Les principaux aliments riches en prébiotiques sont la chicorée, l’ail, les oignons, les échalotes, les poireaux, le topinambour, l’asperge, les feuilles de pissenlit, l’endive, l’artichaut, les choux, les brocolis, le panais, la betterave, les pommes de terre cuites puis refroidies (amidon cristallisé), la banane, les pommes, les coings, les légumineuses (lentilles, haricots rouges et blancs, pois chiches, etc), les céréales complètes (blé, orge, avoine), etc.

Les prébiotiques ont un impact bénéfique sur la composition et la fonction de la flore intestinale et favorisent de façon sélective certaines bactéries. Ils diminuent les populations pathogènes qui produisent de grandes quantités d’endotoxines.

Ils augmentent la production des acides gras à chaîne courte, qui nourrissent les colonocytes, et ont un rôle trophique pour la muqueuse du colon. D’autres acides gras à chaîne courte ont un rôle trophique pour la muqueuse du jéjunum, partie médiane de l’intestin grêle et aident à former une couche plus épaisse de mucus protecteur, ce qui aide à réduire la perméabilité intestinale, améliorer les jonctions serrées entre les entérocytes, diminuer les concentrations de LPS plasmatiques et au final réduire l’inflammation et le stress oxydatif⁷⁴‌.

Une étude récente⁷⁵‌ a montré que l’administration de prébiotiques (oligofructose) augmentait le nombre de Bifidobactéries dans l’intestin, ce qui améliorait la perméabilité intestinale. L’apport de prébiotiques permettait aussi d’améliorer le contrôle de la glycémie et le profil lipidique sanguin.

L’apport d’inuline (prébiotique) pendant 8 semaines pouvait diminuer l’inflammation et l’endotoxémie métabolique chez des femmes atteintes de diabète de type 2⁷⁶‌. Trois mois de supplémentation en oligofructose chez des patients obèses permet d’obtenir une perte de poids et d’améliorer la tolérance au glucose.

Dans une étude sur des souris résistantes à l'insuline⁷⁷‌, à la fois des antibiotiques et des prébiotiques permettent de modifier les communautés microbiennes associées au diabète, d’améliorer la perméabilité intestinale, de réduire l’endotoxémie métabolique, de diminuer l’inflammation et d’améliorer la tolérance au glucose.

Cependant, dans une autre étude chez des humains⁷⁸‌, l’administration de prébiotiques à des femmes obèses n’a pas eu les effets escomptés, posant la question de la transposabilité des études des souris à l’humain. En réalité, il semblerait que tous les humains ne répondent pas de la même manière aux changements alimentaires. Ceux qui ne répondent pas à un régime riche en fibres ou aux régimes amaigrissants ont eu préalablement une intervention qui a augmenté leur diversité bactérienne⁷⁹‌.

Les probiotiques : études en cours et perspectives

Les probiotiques⁸⁰‌ sont des bactéries bénéfiques vivantes qui sont administrées pour rétablir l’équilibre du microbiote intestinal. Ils agissent par différents mécanismes, dont la modulation du pH, la production de composés antibactériens et la compétition avec les pathogènes.

L’administration de la souche Christensenella minuta chez des souris est documentée pour protéger ces souris de l’obésité. L’administration de Lactobacillus reuteri augmente la sécrétion d’insuline en promouvant la production d’incrétine chez des sujets obèses tolérants au glucose⁸¹‌.

L’administration d’espèces de Lactobacillus chez des patients atteints d’athérosclérose au niveau de la carotide, engendre une réduction significative des toxines produites par l’intestin grêle, comme le diméthylamine et la
n-nitrosodiméthylamine et des changements dans le colon des niveaux de certains acides gras à chaîne courte⁸²‌.

Dans certaines études, des bactéries probiotiques ont été génétiquement modifiées pour augmenter leurs effets bénéfiques⁸³‌. Par exemple, des souches d’Escherichia coli ont été créées pour soulager l’obésité, induite par un régime riche en graisses, la résistance à l’insuline et la stéatose hépatique chez des souris. Cependant, les chercheurs ne savent pas très bien comment fonctionne leur action sur les risques cardiométaboliques.

La phosphatase alcaline intestinale est connue pour détoxifier les lipopolysaccharides ou LPS Bactériens⁸⁴‌. Des recherches sont en cours pour agir sur ce levier à l’aide de probiotiques.

Au sujet des antibiotiques, il semble à priori évident de vouloir les utiliser pour tuer le microbiote délétère à l’origine des maladies cardiovasculaires. Pourtant, le consensus des études récentes est que les antibiotiques ne sont pas assez spécifiques et détruisent aussi bien les souches pathogènes que les souches commensales. L’utilisation d’antibiotiques chez l’humain pendant les 6 premiers mois de la vie pourrait mener à l’obésité infantile⁸⁵‌. Des constatations similaires avaient été faites chez des souris.

Des souris nourries avec un régime pauvre en cholestérol et maintenues dans des conditions d’asepsie développent une athérosclérose sévère, en comparaison avec les mêmes souris élevées classiquement.

Ces résultats suggèrent que les interventions thérapeutiques portant sur la composition du microbiote devraient viser à préserver les bactéries bénéfiques, qui peuvent protéger contre les maladies cardiovasculaires. Ils suggèrent également que les approches devraient être individualisées.

Infarctus du myocarde

L’administration de Lactobacillus plantarum est associée à une réduction de la taille de la zone atteinte dans l’infarctus du myocarde et améliore la fonction ventriculaire gauche après l’infarctus⁸⁶‌.

L’administration de Lactobacillus rhamnosus GR-1 atténue⁸⁷‌ l’hypertrophie du ventricule gauche et l’insuffisance cardiaque après un infarctus du myocarde expérimental.

Ces observations suggèrent d’ajouter l’usage des probiotiques en combinaison avec les traitements classiques chez les personnes en insuffisance cardiaque, dans l’objectif de réduire la sévérité de l’insuffisance cardiaque après un infarctus.

Hypertension

Un traitement à base de lactobacilles a montré un effet bénéfique sur l'hypertension⁸⁸‌.

De plus, une méta-analyse⁸⁹‌ a montré une diminution significative de la pression artérielle chez des patients traités par des probiotiques.

Intérêt des Bifidobactéries et des Lactobacilles

La supplémentation en Lactobacilles et Bifidobactéries restaurent un grand nombre de fonctions du microbiote et conduisent à une diminution significative des maladies cardiovasculaires et de l’endotoxémie métabolique.

Les Bifidobactéries, en particulier, seraient efficaces pour restaurer la barrière intestinale. En effet, les Bifidobactéries ne dégradent pas les glycoprotéines du mucus de l'intestin comme le font de nombreuses formes pathogènes. Elles évitent la perméabilité et la translocation de bactéries depuis l’intestin vers le sang⁹⁰‌.

Les acides gras à chaîne courte servent d’énergie aux colonocytes et ont un effet trophique sur le mucus, qui à son tour accroît la taille des villosités intestinales et la profondeur des cryptes intestinales, et conduisent à une épaisseur de mucus plus importante dans le colon.

Des auteurs suggèrent une relation entre le GLP (glucagon-like peptid) et les protéines de jonctions serrées (comme la zonuline, l’occludine), et que les probiotiques, qui produisent du GLP, pourraient améliorer l’endotoxémie métabolique.

Les souches de probiotique à l’étude pour atteindre cet objectif de réduction de l’endotoxémie métabolique sont Lactobacillus rhamnosus et Lactobacillus casei. Dans des expériences in vitro⁹¹‌, ces souches protègent la barrière intestinale contre l’endotoxémie métabolique induite par Escherichia coli.

La transplantation fécale

La transplantation de microbiote fécal consiste à implanter les selles d’un donneur sain dans l’intestin d’une personne malade. Cette pratique a d’abord été étudiée pour soigner des troubles gastro-intestinaux. Le procédé se fait après lavage de l’intestin et les selles sont administrées par sonde naso-gastrique ou par coloscopie ou par l’ingestion de gélules.

En France, cette pratique est réglementée par l’ANSM (Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé) depuis 2014. Cette transplantation a le statut de médicament et sa seule indication autorisée est le traitement de l’infection liée à Clostridium difficile, une bactérie pathogène dont la présence en excès génère une infection sévère.

Cependant, à l’international, la transplantation fécale pour modifier le microbiote a été étudiée chez l’humain dans certaines indications de maladies cardiovasculaires⁹²‌ ⁹³‌ ⁹⁴‌ ⁹⁵‌ ⁹⁶‌.

Des patients en surpoids souffrant de syndrome métabolique ont reçu soit leur propre flore intestinale (transfert autologue) ou celle d’une personne saine et mince (transfert allogénique). Après six semaines de suivi, les patients ayant reçu le transfert allogénique avaient une amélioration de leur sensibilité à l’insuline de 119% au niveau hépatique et de 176% au niveau périphérique respectivement. Cette amélioration du métabolisme était indépendante de toute variation de poids.

La transplantation fécale allogénique a augmenté l’abondance des bactéries productrices de butyrate, comme Roseburia. Elle aurait un rôle bénéfique dans l’homéostasie du glucose.

Les auteurs de ces études indiquent aussi que la transplantation fécale n’est pas sans risques. Elle pourrait favoriser le transfert d’endotoxines ou d’agents infectieux qui provoqueraient des complications gastro-intestinales. Un champ de recherche considérable est ouvert dans le domaine de la transplantation fécale, en lien avec d’autres troubles cardio-métaboliques. La transplantation d’un groupe défini de bactéries pourrait aussi être une alternative rationnelle à la transplantation fécale.

Le rôle du microbiote est fondamental dans la compréhension des maladies cardiovasculaires. Les thérapies qui ciblent son fonctionnement sont prometteuses pour la prise en charge de ces pathologies.

L’alimentation interfère directement sur sa composition. Il existe des modèles alimentaires généraux protecteurs par rapport au risque de troubles cardiaques, comme le modèle méditerranéen. Ce régime est aussi bénéfique pour accompagner la prise en charge de ces pathologies.

L’apport de prébiotiques est souvent bénéfique, malgré des différences selon les individus. La supplémentation en probiotiques spécifiques pourrait être proposée en complément des traitements classiques, dans différents types d'affections, avec des souches de Lactobacilles et de Bifidobactéries, qui jouent sur l’amélioration de la barrière intestinale et la production de métabolites bénéfiques.

La transplantation fécale, qui consiste à implanter l’ensemble de la flore intestinale saine chez un individu malade, constitue un des axes de recherche pour l’avenir, de même que l’administration d’un ensemble de souches microbiotiques sélectionnées.

Questions fréquentes