Microbiote intestinal et métabolisme des nutriments

Le microbiote intestinal est la communauté dense de micro-organismes présente dans l'intestin, la plus nombreuse dans le côlon, qui contribue à la nutrition de l'hôte en fermentant des composants alimentaires que l'hôte ne peut digérer. Grâce à cette fermentation, il récupère de l'énergie à partir de glucides non absorbés, produit des acides gras à chaîne courte et certaines vitamines, et participe à une relation mutualiste avec l'hôte.

Definition

Le microbiote intestinal est la communauté de micro-organismes habitant le tractus gastro-intestinal ; son rôle dans le métabolisme des nutriments est l'ensemble des activités microbiennes — principalement la fermentation colique de substrats non digestibles en acides gras à chaîne courte et la synthèse de certaines vitamines — qui contribuent à l'apport en nutriments de l'hôte.

Scope

Ce sujet aborde la composition et l'ampleur de la communauté microbienne intestinale, sa contribution métabolique à la nutrition — principalement la fermentation des glucides non digestibles en acides gras à chaîne courte — et la modulation alimentaire du microbiote par les prébiotiques. Il s'agit d'une référence en physiologie et nutrition et ne fournit pas de prescriptions probiotiques, prébiotiques ou diététiques.

Core questions

• Quelle est la composition et l'ampleur du microbiote intestinal humain ?
• Comment la fermentation microbienne contribue-t-elle à l'apport en nutriments et en énergie de l'hôte ?
• Comment l'alimentation, y compris les prébiotiques, façonne-t-elle le microbiote et sa production métabolique ?

Key concepts

• Mutualisme hôte-microbiote
• Fermentation colique des glucides non digestibles
• Acides gras à chaîne courte (acétate, propionate, butyrate)
• Récupération d'énergie à partir de substrats non absorbés
• Synthèse microbienne de vitamines
• Prébiotiques et modulation alimentaire
• Diversité, stabilité et résilience de la communauté

Mechanisms

L'intestin abrite une communauté microbienne comparable en nombre de cellules à celles de l'hôte (Sender et al., 2016), engagée dans une relation mutualiste où les microbes bénéficient d'un habitat riche en nutriments et l'hôte acquiert des capacités métaboliques qui lui font défaut (Bäckhed et al., 2005). Les glucides qui échappent à la digestion dans l'intestin grêle atteignent le côlon, où le microbiote les fermente en acides gras à chaîne courte — acétate, propionate et butyrate — qui sont absorbés et utilisés par l'hôte, récupérant ainsi de l'énergie qui serait autrement perdue (Cummings et al., 1987). La composition et la production métabolique de cette communauté varient entre les individus, mais présentent une stabilité et une résilience caractéristiques (Lozupone et al., 2012), et elles peuvent être modulées par l'alimentation : des substrats fermentés sélectivement, appelés prébiotiques, favorisent des activités microbiennes particulières (Gibson & Roberfroid, 1995 ; Gibson et al., 2017).

Clinical relevance

Le rôle métabolique du microbiote éclaire la manière dont les fibres alimentaires, la fermentation et les interactions hôte-microbe sont appréhendées en nutrition et dans les sciences de la santé. Cette entrée décrit le métabolisme microbien normal des nutriments à des fins de référence et d'éducation et ne constitue pas une base pour des recommandations individuelles en matière de probiotiques, de prébiotiques, d'alimentation ou de traitement.

Debates

Comment le terme « prébiotique » devrait-il être défini ?

Le concept original d'ingrédient fermenté sélectivement bénéfique pour l'hôte a été réexaminé à mesure que la science du microbiome progressait ; un consensus international d'experts a mis à jour et élargi la définition et la portée des prébiotiques, affinant les critères qu'un substrat doit remplir.

Seminal works

• backhed-2005
• cummings-1987
• gibson-1995
• lozupone-2012

Frequently asked questions

Comment le microbiote intestinal contribue-t-il à la nutrition ?

Il fermente les composants alimentaires que l'hôte ne peut digérer, en particulier les glucides qui atteignent le côlon, produisant des acides gras à chaîne courte que l'hôte absorbe et utilise pour l'énergie, et il synthétise également certaines vitamines.

Que sont les prébiotiques ?

Les prébiotiques sont des substrats alimentaires qui sont sélectivement utilisés par les micro-organismes de l'hôte pour conférer un bénéfice pour la santé ; leur définition a été affinée au fil du temps par un consensus d'experts à mesure que la compréhension du microbiote s'est développée.