La génétique peut influencer la composition du microbiome plus que les facteurs environnementaux

Des chercheurs qui étudient les souris au Technion-Israel Institute of Technology ont découvert que le microbiome est beaucoup plus influencé par la génétique que par l'environnement de naissance de la mère.

Kateryna Kon | Shutterstock

Accouchement vaginal, qui implique le transfert du microbiote de la mère au nouveau-né, n'a pas eu d'impact durable sur le microbiome de la progéniture. L'auteur de l'étude Yechezkel Kashi se dit surpris de voir à quel point la génétique influence davantage le microbiome, par rapport à l'environnement maternel de naissance :

C'était également décevant car cela suggérait que les avantages des probiotiques pourraient ne durer qu'aussi longtemps que l'on les prend. »

Les probiotiques valent-ils la peine d'être pris ?

Au Royaume-Uni, environ trois quarts de milliard de livres par an sont dépensés en produits probiotiques censés être bénéfiques pour notre santé. L'intestin est plein de microbes tels que des bactéries, virus et champignons qui améliorent la santé en aidant le corps à absorber les nutriments, métaboliser les médicaments et « entraîner » le système immunitaire.

Changer le mélange individuel de microbiote d'une personne peut affecter sa santé et de nombreux chercheurs pensent que stimuler les bactéries bénéfiques a des effets positifs sur la santé. Cependant, la preuve fiable que tel est le cas fait toujours défaut.

Afin de prouver que les produits probiotiques sont bénéfiques, les scientifiques devraient montrer que les bactéries qu'elles contiennent survivent à la consommation et au passage dans l'environnement très acide de l'estomac.

Ils devraient également montrer que les bactéries s'installent dans l'intestin où elles se reproduisent ensuite et renforcent la population bactérienne déjà présente. Finalement, ils devraient prouver que cela a un impact bénéfique sur la santé d'une proportion importante de personnes.

Bien que les fournisseurs de probiotiques revendiquent de nombreux avantages pour la santé de leurs produits, ceux en Europe doivent désormais faire de la publicité conformément à l'Autorité européenne de sécurité des aliments, qui affirme que les preuves entourant les bienfaits pour la santé des produits probiotiques sont insuffisantes.

Le chirurgien colorectal consultant James Kinross mène des recherches cliniques sur le sujet à l'Imperial College de Londres. Kinross convient que si les bactéries vivantes des produits probiotiques semblent survivre dans l'estomac et s'installer dans l'intestin, il semble également qu'une fois qu'une personne arrête de les prendre, ils sont évacués de l'intestin.

Il conseille leur utilisation aux personnes souffrant d'affections telles que le syndrome du côlon irritable ou la diarrhée infectieuse, mais pense que les preuves qu'elles sont bénéfiques pour les personnes en bonne santé font défaut.

L'environnement de naissance de la mère a peu d'effet sur le microbiome à long terme

Pour l'étude en cours, Kashi et ses collègues ont caractérisé les microbiomes de deux souches consanguines de souris, à savoir les souris noires (C57BL/6J), et souris blanches (BALB/c). Ils ont ensuite croisé les souris noires et blanches de sorte qu'un groupe de croisements comprenait une mère noire et l'autre une mère blanche.

Dans les deux groupes, la progéniture avait la même nuance de gris et partageait une génétique similaire, quelle que soit la mère qui était noire et laquelle était blanche.

La raison pour laquelle les souches de souris ont été croisées est que, lors de l'accouchement, les microbes sont transférés du canal vaginal de la mère à la progéniture, ce qui signifie que les souris noires et blanches transmettraient différents ensembles de microbiotes à leur progéniture.

Comme indiqué récemment dans la revue Microbiologie appliquée et environnementale , l'environnement de naissance de la mère avait peu d'impact sur les microbiomes de la progéniture. Les microbiomes étaient similaires les uns aux autres, que la progéniture ait des mères noires ou blanches, indiquant que tout ensemencement maternel pendant la naissance n'a pas eu lieu.

Tester l'influence de la source de nourriture sur le microbiome

Dans une autre expérience, les chercheurs ont testé un autre facteur environnemental qui pourrait influencer le microbiome, qui était une source de nourriture. Pour cette étude, les souris noires et blanches étaient logées ensemble dans les mêmes cages.

"Les souris sont des coprophages. Elles mangent des excréments, et en captivité, ils mangent les excréments de leurs compagnons de cage, " explique le co-auteur Hila Korach-Rechtman. Étant donné que les matières fécales contiennent le microbiome, les souris blanches ont été exposées au microbiote des souris noires et les souris noires au microbiote des souris blanches.

L'équipe a découvert que cela faisait une certaine différence pour les microbiomes des animaux, mais l'effet n'a persisté que tant que les souris étaient maintenues ensemble dans les mêmes cages. Une fois les différentes souches de souris séparées, leurs microbiomes ont retrouvé leur composition d'origine, dit Korach-Rechtman

"Évidemment, nous ne pouvons pas sous-entendre que le même modèle s'appliquerait aux humains, " dit Kashi. Cependant, il existe des preuves qui soutiennent cette hypothèse, avec quelques expériences démontrant chez les souris et les humains que certains gènes sont en corrélation avec certaines espèces de microbes.

Cette variation génétique pourrait affecter le microbiome intestinal via des mécanismes tels que « des différences dans la structure de la muqueuse intestinale… des différences de métabolisme telles que la sécrétion d'acides biliaires… une activité potentiellement olfactive des récepteurs… et des peptides antimicrobiens et d'autres déterminants génétiques du système immunitaire. système, " suggèrent Kashi et ses collègues.

Pour déterminer l'impact de la souche maternelle et de la coprophagie, les chercheurs ont collecté les excréments des différentes souches et effectué un séquençage de l'ADN pour analyser les microbiomes des animaux. Ils ont ensuite appliqué l'analyse bioinformatique aux séquences obtenues.

Dans les deux expériences, la conclusion était la même :c'était la génétique qui déterminait principalement le microbiome, l'environnement maternel de naissance et la coprophagie n'ayant qu'une influence mineure.

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