Une nouvelle étude met en garde

Une nouvelle étude met en garde

Les greffes de microbiote fécal (FMT) ont été présentées comme un traitement potentiel pour diverses affections, depuis les maladies inflammatoires de l'intestin, l'obésité et le diabète de type 2 jusqu'à l'autisme. Cependant, une nouvelle recherche de l’Université de Chicago met en garde contre l’utilisation généralisée de la FMT en raison de conséquences ennuyeuses et involontaires sur la santé des receveurs.

La FMT consiste à transférer des microbes présents dans les selles d’une personne en bonne santé à une personne malade dans l’espoir de rétablir un équilibre sain dans le microbiome intestinal. Étant donné que les selles contiennent principalement des microbes anaérobies provenant du gros intestin (c'est-à-dire qu'elles ne peuvent pas tolérer l'oxygène), la FMT peut provoquer des maladaptations dans l'écosystème intestinal lorsque ces bactéries colonisent l'intestin grêle et d'autres parties du système digestif.

Lors d’expériences sur des souris et d’études sur des échantillons de tissus humains, les chercheurs qui ont mené la nouvelle étude ont constaté que les microbes anaérobies du côlon colonisaient non seulement l’intestin grêle après une seule greffe, mais y persistaient également pendant des mois. Ces microbes ont également modifié leurs nouveaux environnements intestinaux à leur avantage, les « terraformant » d'une manière qui a provoqué des changements dans le métabolisme, le comportement et l'équilibre énergétique du receveur.

"Je pense que c'est un peu un signal d'alarme dans le domaine, à savoir que nous ne voulons peut-être pas placer les microbes intestinaux du Nil dans différentes parties de l'intestin qui ne devraient pas s'y trouver", a déclaré Orlando (Landon) Deleon, PhD, chercheur postdoctoral à Uchicago et auteur principal de la nouvelle étude, publiée dans la nouvelle étude.cellule. « Lors de la conception de bons traitements, nous devons être conscients de l’importance de faire correspondre le microbiote régional avec ses environnements appropriés afin d’offrir de meilleurs bienfaits pour la santé. »

Un écosystème immense et varié

FMT n'est approuvé par la Food and Drug Administration que pour traiter les infections récurrentesClostridium difficile (C. difficile)une bactérie opportuniste qui provoque souvent de graves symptômes gastro-intestinaux et une inflammation chez les patients hospitalisés qui ont reçu des antibiotiques. Voir le succès du traitementC.diffPatients, de nombreux médecins se sont empressés d’utiliser la FMT pour traiter d’autres maladies digestives. Les chercheurs comprennent que la santé du microbiome intestinal peut affecter tous les principaux organes et systèmes du corps. L’idée est donc que remplacer un microbiome intestinal « malade » par un microbiome « ​​sain » pourrait résoudre le problème d’un seul coup.

Cependant, l’intestin n’est pas seulement un environnement cohérent avec le même microbiote. Au lieu de cela, ils comportent plusieurs régions distinctes qui constituent des écosystèmes microbiens très différents, chacun étant adapté à des microbes spécifiques pouvant assurer des fonctions nécessaires à la santé de leur hôte.

Il y a des microbes tout au long du tractus intestinal et nous n’en examinons que le dernier tiers (gros intestin). Alors, comment peut-on s’attendre à ce qu’une FMT avec des microbes provenant d’un tiers du tractus intestinal finisse par réparer le reste de l’intestin ? "

Orlando (Landon) Deleon, PhD, chercheur postdoctoral à Uchicago et auteur principal de la nouvelle étude

Pour tester les effets de la FMT sur différentes parties de l'intestin, Deleon, Eugene B. Chang, MD, professeur de médecine Martin Boyer à Uchicago et auteur principal de l'étude, et leur équipe ont mené une série d'expériences avec des souris. Un groupe de souris a reçu une greffe de microbes du jéjunum, la première partie de l’intestin grêle. Un deuxième groupe a reçu une FMT standard et un troisième groupe a reçu une greffe du caecum, une section reliant l'intestin grêle et le gros intestin qui contient un mélange de microbes des deux.

Les receveurs de FMT sont généralement d'abord traités avec des antibiotiques pour éliminer les microbes vivant dans l'intestin, laissant ainsi une table rase aux microbes nouvellement transplantés pour s'installer - parfois aux mauvais endroits. Les tests ont montré que les microbes de chacune de ces greffes ont colonisé avec succès l’ensemble du tractus intestinal des souris, et pas seulement les niches natives. Cela a créé des maladaptations intestinales régionales qui persistent jusqu'à trois mois après une seule greffe.

Les microbiomes modifiés ont également modifié la production de métabolites dans chaque région intestinale, ce qui peut avoir des effets sur la santé de l'hôte. Les chercheurs ont observé des changements dans le métabolisme hépatique, notamment dans l’activité des gènes liés à la fonction immunitaire. Ils ont également observé des différences dans le comportement alimentaire, l’activité et la dépense énergétique chez les souris après transplantation.

La découverte la plus frappante était que les mauvais microbes, au mauvais endroit, modifiaient l’identité des tissus pour la rendre plus adaptée à leurs besoins. Deleon a constaté que l'inadéquation modifiait l'expression des gènes et des protéines dans la muqueuse intestinale d'une manière qui ressemblait davantage aux niveaux d'expression des régions natives ou natives de l'intestin des microbes.

"C'est comme s'ils concevaient ou terraformaient leurs environnements pour les adapter", a déclaré DeLeon.

Une approche « omni-microbienne »

Chang a déclaré que cette recherche met en évidence la nécessité de faire preuve de plus de prudence en matière de FMT avant de comprendre pleinement les effets à long terme de l'introduction d'une gamme de microbes dans un nouvel environnement.

"Nous n'avons absolument aucune idée de ce que contient le FMT, à part qu'il s'agit d'une combinaison de microbes", a déclaré Chang. "Mais même un seul FMT entraîne un changement dans les relations hôte-microbe dans ces régions très différentes de l'intestin, qui peut être très difficile à inverser."

Deleon et Chang préconisent plutôt la « transplantation omnimicrobienne » ou OMT. Cette approche transférerait les microbes de toutes les différentes régions de l’intestin, et pas seulement de ceux qui proviennent principalement du côlon. Que ce soit par endoscopie ou sous forme de pilules, les microbes s’installent naturellement aux bons endroits, notamment lorsqu’ils rivalisent avec d’autres qui vivent normalement dans une région particulière.

"S'il y a un espace ouvert, quelque chose le remplira", a déclaré DeLeon. "Mais les microbes qui devraient s'y trouver sont mieux adaptés, ils le rempliront donc même en présence d'autres microbes."

Deleon prévoit d'étudier plus en détail comment différents microbes exercent leur influence dans différentes parties de l'intestin, en utilisant différentes approches telles que le séquençage unicellulaire et la métabolomique pour suivre leur activité. Il étudie également comment les régions intestinales terraformées par les mauvaises adaptations du microbiote peuvent être restaurées à leur état d’origine, ce qui pourrait contribuer à rétablir une fonction intestinale normale. Une telle compréhension plus approfondie pourrait conduire à des améliorations dans l’application des greffes microbiennes et, à terme, les aider à tenir leurs promesses importantes.

L’étude, « Les inadéquations régionales du microbiote provenant des greffes de microbiote fécal favorisent des conséquences persistantes hors cible pour l’hôte », a été soutenue par les National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases et la Uchicago GI Research Foundation.

Les autres auteurs incluent Mora Mocanu, Candace M. Cham, Alan Tan, Ashley M. Sidebottom, Jason Koval, Hugo D. Ceccato, John J. Colgan, Marissa M. St. George, Joash M. Lake, Michael Cooper, Jingwen Xu et David T. Rubin d'Uchicago ; Julia Moore et Kristina Martinez-Guryn de l'Université du Midwest ; et Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun et Qi Su de l'Université chinoise de Hong Kong.

Sources :