Vers la dictature(révolution?) du yaourt ?

Franck MolinaUMR3145 SysDiag, Monptellier.franck.molina@sysdiag.cnrs.fr

Question : Le microbiome a-t-il un impact sur le fonctionnement de notre organisme?

Le microbiome intestinal est impliqué dans la dégradation des aliments et leur transformation en énergie absorbable par l’organisme hôte et par les bactéries elles-mêmes.

Les nouveaux apports de la métagénomique ont montré que le microbiome pouvait jouer bien d’autres rôles…

Microbiome classique souris comme humain est composé à 90% de Bacteroidetes et de Firmicutes

Chez obèses 50% moins de Bacteroidètes et plus de Firmicutes

Au cours du régime on voit la proportion se rétablir

Correlation between body-weight loss and gut microbial ecology

Diet fat restrictedOr Carbohydrate restricted

Corrélation

Le microbome des génotypes ob/obest enrichi de éléments enzymatiques de transformation d’éléments difficiles à digerer.

Pour une même prise alimentaire, une plus grande disponibilité de ressource pour l’organisme hôte.

Le microbiome est transplantable par gavage !

L’augmentation de masse graisseuseEst liée au type de microbiome transplanté

Causalité ?

Here they characterize the faecal microbial communitiesof adult female monozygotic and dizygotic twin pairs concordantfor leanness or obesity, and their mothers, to address how hostgenotype, environmental exposure and host adiposity influencethe gut microbiome.

N=46

Notion of Core microbiome

Obesity is associated with phylum_level changes in the microbiota,reduced bacterial diversity and altered representation of bacterialgenes and metabolic pathways. These results demonstrate that adiversity of organismal assemblages can nonetheless yield a coremicrobiome at a functional level, and that deviations from this coreare associated with different physiological states (obese comparedwith lean)

Chez les jumeaux aussi…Corrélation

Question : Les pratiques de l’industrie alimentaire ont-elles une influence sur notre métabolisme?

Utilisation de lactobacillus dans l’industrie agroalimentaire pour augmenter La masse corporelle, porc, poulet etc.

Versus

Lactobacillus utilisées dans les yaourts.

L’Inoculation de lactobacillus chez les jeunes poulets et canards :

1 ou 2 inoculations 10,2% ou 13,5% de prise de poids.

1 inoculation Augmentation des Firmicutes, les Bacteroidetes restent stables2nd inoculation Firmicutes augmentent Bacteroidetes diminuent.

Hypothèse : La modification du microbiote interviendrait avant la prise de poids

Corrélation / Causalité ?

2010

2009

Et la génétique dans tout ça ?

47,92%

13.95%

39.53%

1.04%

Souris TLR2 -/- protégée contre le diabèteInduit par un régime gras

Souris sauvage

4 weeks 1 year16 weeks

La tendance est la même en fonction de l’age des souris.

Le microbiomes intestinal peut modifier ce phenotypeIl y a une forte augmentation en firmicutes, petit augmentation des batéromicètes. Retour du syndrome métabolique, inflammation, augmentation de l’abosrption du LPS et de la résistance à l’insuline

La transplantation de ce microbiome dans une souris sauvage induit le même effet.

Effets des antibiotiques sur la flores bactérienne intestinale.

Il y a altération des paramètres métaboliques et de la sensibilité à l’insuline après traitement avec une combinaison d’antibiotiques.

Cet effet est réversible avec les antibiotiques !

Effets de différents antibiotiques…

Rq: Utilisation massive des antibiotiques dans l’industrie agro-alimentaire pour induire la prise de poids

Environment, host genetics, microbiota interact to maintain… the homeostasis of gut, weight control and insulin sensitivity

These differences reinforce the importance of environment and of the innate immune systems as key regulator of gut microbiota thanks to Toll-like-receptors familly (TLRs)..

Les bactéries intestinales influencent notre risque de développer des

pathologies

Corrélation ou causalité ?

Gut microbial influences diabete (Nicholson et al 2008), Obesity (Ley et al 2006), cardio-vascular disease (Ordovas et al. 2006), colon

cancer, Crohns’ and many others…

People from a given living location have a gut microbiome signature (Holmes et al. 2008)

Global systems biology and personalized healthcare solutions J Nicholson et al, 2009

Patient Drug response are not only influenced by genetic factors. The microbiome and the chondriome bring significant influencing factors

Complex Networks of Direct Relevance to Network MedicineBarabasi et al 2010.

J. Nicholson a identifié une résistance médicamenteuse liée à une déficience en bactéries intestinales capables de métaboliser la drogue.

De nouvelles pratiques médicales sont à attendre dans le futur : Prise en compte du microbome du patient, des habitudes alimentaires, situation géographique, sociale, environnementale.

Hypothesis : Bacteria control host appetite Norris, Molina and Gewirtz J. of Bacterology, 2013

Les interactions entre le microbiome et le système nerveux central de l’hôte existent aussi …..

Les bactéries sont-elles capables d’influencer notre comportement ?

Satiety and food intake: based on Peptide YY and modulate by gut microbiome (indole short-chain fatty acids etc).Pleasure / Parkinon : Dopamine and H. Pylori (lower level of dopamine in brain region devoted to movement…) Thyroid disease : LPS stimulates TSH and thyroglobulin expressionMood disorders: Campylobacter jejuni reduces exploratory behavior and increase anxiety in mice (Bobism !)Autism : More DesulfovibrioAnorexy :More Methanogen smithiiEtc..

Communication réciproque entre le cerveau et l’estomac. (boucles de rétroaction ? )

C’est plus compliqué qu’il n’y parait ….Il y a probablement une co-régulation entre le système immunitaire inné humain et le microbiome intestinal (co-adaptation)

Les firmicutes c’est aussi le vin, la bière, le cidre,…

Compte tenu de la consommation locale …

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