Des bactéries apparemment identiques peuvent avoir un effet différent

Notre microbiome intestinal - le complément de bactéries que nous transportons dans nos intestins - a été lié à tout, de l'obésité et du diabète aux maladies cardiaques et même aux troubles neurologiques et au cancer. Dans les années récentes, les chercheurs ont trié les multiples espèces bactériennes qui peuplent le microbiome, demander lesquels d'entre eux peuvent être impliqués dans des troubles spécifiques. Mais un article publié aujourd'hui dans La nature a répondu à une nouvelle question :« Et si le même microbe était différent chez différentes personnes ? »

On sait depuis longtemps que les génomes des microbes ne sont pas fixés dès la naissance, comme les nôtres. Ils sont capables de perdre certains de leurs gènes, échanger des gènes avec d'autres micro-organismes, ou en acquérir de nouveaux dans leur environnement. Ainsi, une comparaison détaillée des génomes de bactéries apparemment identiques révélera des séquences d'ADN qui se produisent dans un génome et pas dans d'autres, ou éventuellement des séquences qui n'apparaissent qu'une fois dans une et plusieurs fois dans d'autres. Ces différences sont appelées variantes structurelles. Les variantes structurelles - même minuscules - peuvent se traduire par d'énormes différences dans la façon dont les microbes interagissent avec leurs hôtes humains. Une variante peut faire la différence entre une présence bénigne et une présence pathogène, ou cela pourrait conférer aux bactéries une résistance aux antibiotiques.

Drs. David Zeevi et Tal Korem, d'abord dans le laboratoire du professeur Eran Segal au Weizmann Institute of Science, puis dans leurs postes actuels dans les universités Rockefeller et Columbia, ont développé des algorithmes qui identifient systématiquement les variantes structurelles dans les microbiomes intestinaux humains. Les chercheurs ont commencé avec les microbiomes de près de 900 sujets israéliens, dans lequel ils ont réussi à identifier plus de 7, 000 variantes. Prochain, ils ont formé une collaboration avec des chercheurs néerlandais de l'Université de Groningen, aux Pays-Bas, et ils ont recherché ces variantes dans les microbiomes d'un grand groupe de sujets néerlandais. La plupart des variantes structurelles qu'ils avaient identifiées chez les sujets israéliens se retrouvaient également chez les hollandais, malgré les différences de génétique et de mode de vie entre les groupes.

Les scientifiques ont ensuite demandé si l'une des variantes structurelles qu'ils avaient identifiées était associée à la santé ou à la maladie. Le groupe en a trouvé plus de 100 associés à des facteurs de risque de maladie. Bon nombre de ces associations ont de nouveau été répliquées dans la cohorte néerlandaise.

Dans un cas, les individus qui avaient une certaine variante présente dans le génome d'une espèce microbienne particulière dans leur microbiome étaient 6 kg plus minces et avaient une taille plus étroite de 4 cm, en moyenne, que les individus qui avaient le même microbe - mais qui n'abritait pas cette variante particulière. Les scientifiques ont ensuite analysé les gènes codés sur cette variante et ont découvert qu'elle donne à la bactérie la capacité potentielle de transformer certains sucres en une substance appelée butyrate. Le butyrate est un petit acide gras qui sent le beurre rance (d'où son nom, du grec ancien pour "beurre"); malgré son odeur, il a été démontré que le butyrate a des effets anti-inflammatoires et une influence positive sur le métabolisme. Cette capacité, disent les scientifiques, pourrait aider à expliquer la différence de poids entre ceux porteurs de bactéries et ceux sans variante structurelle.

La découverte suggère que la méthode développée par le groupe pourrait aider les chercheurs à identifier les connexions entre notre microbiome, la santé et la maladie de manières significatives qui pourraient être manquées avec d'autres moyens. « Le potentiel réel de cette approche, " dit Zeevi, « est-ce que cela nous permet de rechercher les mécanismes réels derrière les associations que nous trouvons. »

Segal estime qu'il pourrait y avoir des dizaines de milliers de variantes structurelles dans le microbiome intestinal humain et que des milliers d'entre elles pourraient être associées à des maladies et à des risques de maladie. Étant donné que la composition du microbiome a été impliquée dans tant de syndromes et de troubles différents, cette recherche pourrait avoir un impact durable sur la recherche du meilleur, des probiotiques plus ciblés pour traiter la maladie.

• La bave de poisson pourrait être une source potentielle d'antibiotiques selon une étude
• La formation des médecins à elle seule peut ne pas avoir d'effet notable sur les taux de prescription,