Les bactéries, éléments constitutifs essentiels de tout organisme vivant, sont au centre de toutes les formes de vie sur Terre.
La mitochondrie, présente dans la plupart des organismes, et qui génère de l'énergie dans la cellule de même que le chloroplaste, un capteur d'énergie solaire situé dans les plantes, peuvent être liés à leurs ancêtres bactériens. Ces microbes spécialisés ont jeté les bases de la biodiversité.
Les microbes font partie de tous les organismes multicellulaires. Ils remplissent une myriade de fonctions essentielles à la vie, y compris la digestion des nutriments et les processus de signalisation. Les microbes qui font partie intégrante des organismes vivants sont appelés le microbiome. Le microbiome se trouve dans les créatures aussi simples que l'hydre et aussi complexes que les humains, les éléphants et les arbres.
Un organe invisible
Les microbes jouent un rôle important dans le fonctionnement du corps humain. Le microbiome humain est composé de virus, de bactéries et de champignons vivant en colonies à l'intérieur du corps et sur la peau.
Bien que ces microbes aient toujours fait partie de l'anatomie humaine, ils n'ont été visualisés que récemment grâce à des avancées technologiques comme les outils d'imagerie moléculaire et le séquençage du génome de nouvelle génération.
Nous pouvons maintenant visualiser ces entités microbiennes au fur et à mesure qu'elles opèrent et exécutent des tâches vitales.
Le microbiome humain est l'un des plus gros organes, pesant environ deux à trois kilogrammes chez un adulte. Bien qu'il soit invisible, il manifeste sa présence avec des bruits et des odeurs occasionnels.
Le microbiome nous confère les traits uniques que nous possédons. Sa composition change au cours de notre vie, et une diminution du nombre et de la diversité de ses constituants est associée aux maladies et au vieillissement. En fait, on sait que les personnes en santé et les centenaires hébergent une plus grande diversité de partenaires microbiens que les personnes en mauvaise santé.
À chacun son microbiome
Le microbiome travaille en harmonie avec divers organes du corps et aide à son bon fonctionnement. Par exemple, les microbes vivant à la surface de la peau protègent contre l'invasion de bactéries et d'agents pathogènes opportunistes. Ces microbes aident également à cicatriser les plaies, à fortifier le système immunitaire et à produire des molécules de signalisation volatiles essentielles à la communication dans le corps et le système nerveux.
L'intestin, qui abrite la plus grande quantité de microbes, ne pourrait pas remplir son rôle sans l'assistance microbienne. Les microbes de l'intestin possèdent une variété d'enzymes dédiées à la digestion des glucides complexes et à l'extraction des nutriments des aliments que nous consommons. Une personne moyenne consomme jusqu'à 60 tonnes de nourriture au cours de sa vie. Un tube digestif dépourvu de microbes nécessiterait encore plus de nourriture, une situation dont le monde préfère se passer.
Les microbes intestinaux produisent également des vitamines comme la B12 (essentielles à l'activité métabolique), des hormones, des neurotransmetteurs et une pléthore de métabolites faisant partie intégrante des processus corporels normaux. Ils jouent également un rôle actif dans le devenir des médicaments que nous ingérons. En fait, les médicaments pris par voie orale interagissent d'abord avec le microbiome intestinal avant d'atteindre leurs cibles prévues.
Les entités moléculaires, comme les acides gras à chaîne courte, dérivées du microbiome font partie de notre processus normal de développement.
Les microbes sont uniques à la fois à l'individu et à l'endroit sur le corps où ils sont logés. Par exemple, la peau grasse du visage favorise la prolifération des propionibactéries tandis que les muqueuses du nez sont peuplées de bactéries du genre Corynebacterium. L'estomac possède des bactéries tolérantes à l'acide tandis que le côlon abrite des bactéries anaérobies.
À l'aube d'une révolution
Cet organe invisible est modulé par des facteurs disparates tels que l'hérédité, la géographie, l'alimentation et le mode de vie. Bien que la prise d'empreintes digitales microbiennes n'en soit qu'à ses débuts, il est clair qu'une personne vivant dans une zone urbaine abritera une communauté microbienne différente de celle d'un habitant d'une zone rurale.
Le microbiome est comme n'importe quel autre organe. La perturbation de ses composantes cellulaires -connue sous le nom de dysbiose - peut déclencher une série de maladies comme l'obésité, le syndrome du colon irritable, la dermatite et le déséquilibre neurologique. Certaines de ces maladies peuvent être guéries par l'utilisation de probiotiques et de prébiotiques conçus pour corriger le déséquilibre microbien.
Bien que ce vaste organe invisible n'ait été visualisé que récemment, l'effritement de ses fonctions, conjugué à la compréhension de ses origines, pourrait entraîner des changements majeurs dans les soins de santé, l'éducation sanitaire, la nutrition et les caractéristiques personnelles.
L'identification de chaque constituant microbien et de son rôle permettra de classer chaque individu selon son type de microbe, ce qui pourrait être aussi révolutionnaire que la découverte des groupes sanguins au XXe siècle. La prise d'empreintes digitales microbiennes entraînerait un changement sismique dans la qualité et la prestation des soins de santé.
La manipulation et l'enrichissement de certaines communautés microbiennes - appelées génie microbiologique - amélioreraient la santé, rajeuniraient les organes, iraient jusqu'à améliorer certains traits de caractère et mèneraient au développement de médicaments plus efficaces.
Les crèmes enrichies de microbes pour les maladies de la peau et les suppléments nutritionnels enrichis de microbes sont déjà régulièrement présentés comme des cures personnalisées. Le suivi des microbes et de leurs métabolites peut devenir une stratégie moléculaire courante pour identifier les individus et même leurs comportements.
Nous n'en sommes qu'à l'aube d'une révolution dans le domaine de la santé, et à l'échelle de la société toute entière.