Par le docteur Philippe Guérin
Les études de notre microbiote digestif ont permis ces dernières années de mieux comprendre les fonctions de cette ‘‘flore intestinale’’ qu’on évoquait et survolait dans nos études médicales, réduite alors au rang de déchets. Aujourd’hui le rôle du microbiote intestinal a trouvé sa place dans les processus d’assimilation et de digestion des aliments. Parallèlement, les pratiques de jeûne ont suscité un intérêt croissant par leurs effets prometteurs sur la santé et la longévité. Le jeûne, quelle qu’en soit sa forme, en modulant de façon drastique l’apport de nutriments, a des répercussions importantes sur la composition et les fonctions du microbiote, au moins au niveau intestinal. C’est ce que nous allons tenter de déchiffrer.
Tout d’abord, qu’est-ce qu’un microbiote ?
Il est défini par l’ensemble des micro-organismes (bactéries, virus, champignons et autres parasites…) peuplant nos organes. Ces « microbes » se répartissent dans tout le corps mais principalement dans le tube digestif (microbiote intestinal), dans les bronches, sur la peau et il a même été décrit dans le cerveau. Le microbiote intestinal est de loin le plus important représenté par environ 100 000 milliards de microbes (10 fois plus que l’ensemble de nos cellules qui composent notre corps), réparties en un peu plus de 1000 espèces qui permet l’exploitation d’un patrimoine génétique de plus de 600 000 gènes (contre 23 000 pour le génome humain). L’expression de ces nombreux gènes assure la production et l’activation de nombreuses protéines bénéfiques pour le fonctionnement de notre organisme mais parfois cette production peut être toxique selon de déséquilibre des différentes populations de germes au sein de notre tube digestif. Cette représentation numérique et génétique en fait un véritable organe de 2 Kg avec lequel il faut compter toute la vie.
Comment se forment nos microbiotes ?
Quasi stérile à la naissance, notre organisme est très rapidement envahi par les micobes : ceux de la mère pendant l’accouchement ou lors des nombreuses séances de tétée, les baisers et les câlins. La composition de chacun de nos microbiotes est le fruit de la tendresse et de l’amour. Elle représente une ‘‘signature micro-organistique’’ spécifique qui persistera toute la vie. C’est dire l’importance du mode d’accouchement (voies naturelles), de l’alimentation (lait maternel, au sein), de l’absence d’infections néonatales ou de prise d’antibiotiques lors des premiers jours de la vie. Rapidement, le tube digestif accepte cette population étrangère dominée par 3 espèces bactériennes (Bacteroïdes, Ruminococcus et Prevotella) : la répartition au sein du tube digestif, principalement dans le colon, confirmera cette signature spécifique citée plus haut.
La répartition des micro-organismes est-elle homogène ?
Les différents microbiotes se trouvent à l’interface entre le monde extérieur et nos différents organes. Le microbiote digestif est de loin le plus représenté mais sa répartition est inégale. Très nombreux au niveau de la bouche, les microorganismes se rarifient au niveau de l’estomac (du fait de l’acidité importante de cet organe) puis peu à peu se multiplient dans l’intestin grêle puis occupent la quasi-totalité de la lumière digestive au niveau du colon. Au niveau de la peau, autre interface importante, les populations bactériennes varient en composition selon les zones sèches (fesses), humides (aisselles) et séborrhéiques (dos). La connaissance de ces répartitions est importante pour comprendre les différentes maladies de ces organes, très dépendantes des défenses que créent nos microbiotes.
Ces répartitions peuvent-elles fluctuer ?
La signature microbiotique acquise pendant les premières années de vie n’est heureusement pas figée. Quand on sert la main d’un ami, qu’on embrasse l’être aimé, on échange des milliers de germes. On amplifie notre patrimoine microbien et génétique. De la même manière, en changeant d’alimentation, nous modulons l’intervention de certains microbes qui se multiplient ou non, s’expriment génétiquement ou non, en fonction de leur appétence pour certains nutriments. Cet ajustement microbien est tellement important que nous ne sommes pas seulement ‘‘ce que nous mangeons’’ mais plus probablement, ce que notre microbiote ‘‘mange’’. Il est indispensable de comprendre aussi que nos microbes sont influencés génétiquement par les rythmes des repas et par l’alternance jour/nuit, le fameux rythme circadien. Sans le respect de ces rythmes, notre microbiote intestinal notamment est perturbé. Malheureusement, les occasions de troubler notre microbiote ne manquent pas. Les 20% de travailleurs postés ne peuvent posséder aisément un microbiote sain ; cela explique en partie l’augmentation des pathologies non transmissibles dans ces populations de travailleurs (hôtesses de l’air, ouvriers, policiers, infirmières, médecins… ; quel que soit le niveau social).
Les prises d’antibiotiques, l’ingestion de perturbateurs endocriniens, les pesticides et autres produits additifs récents sont autant de substances néfastes pour ces microbes aux limites adaptatives finies. L’équilibre stable de ces populations de microbes, gage de bonne santé, est donc subtil et fréquemment fragilisé par des habitudes de vie de plus en plus inadaptées. Se laver, se doucher trop souvent, se badigeonner les mains plusieurs fois par jour dans la crainte justifiée du COVID sont des actes aux répercussions obligatoires sur nos microbiotes cutanés. Manger trop souvent, en variant les horaires, ou pas du tout, a sur notre microbiote intestinal un retentissement important. D’autres nombreux facteurs peuvent déséquilibrer cette flore (laxatifs, antibiotiques, inhibiteurs de la pompe à protons, metformine, stress, infections, tabagisme, sédentarité, expositions au froid, chirurgie bariatrique, jeûne…). C’est ce que nous allons décrire.
A quoi sert notre microbiote intestinal ?
Sans lui, notre espérance de vie serait diminuée. La masse microbienne qui occupe notre intestin est un organe aux multiples fonctions.
• Aide la digestion : l’équipement enzymatique de chaque espèce de microbes permet de « digérer » les aliments que nous n’avons pas pu assimiler. Certaines fibres et protéines sont « détricotées par ces enzymes en les transformant en acides gras à chaines courtes (acétate, propionate, butyrate) et en acides aminés. On suppose que la transformation de ces fibres et ces acides gras, contribuent à 5 à 10% des besoins énergétiques humains.
• Dialogue avec l’ensemble de l’organisme : le génome immense de notre seul microbiote intestinal et le système nerveux très développé au niveau du tube digestif envoient en permanence des messages à tout l’organisme par voies sanguines et nerveuses (nerf vague). Ces interactions entre intestin et cerveau expliquent certains comportements et troubles de l’humeur. Elles ont probablement des influences très fortes pour expliquer certaines affections neurovégétatives. Un bon microbiote est aussi indispensable qu’un système nerveux de qualité pour transmettre les messages entre cerveau et intestin, et inversement.
• Protège la barrière intestinale : un microbiote sain dans un intestin sain est à l’origine d’un film muqueux protecteur sur toute la surface endo intestinale et s’exprime en stimulant la vascularisation et la maturation de nos cellules digestives. Le microbiote est ainsi un acteur essentiel dans la production d’acides gras à chaines courtes (dont le butyrate), protecteurs de la barrière intestinale qui, en cas de rupture entraine le risque de perméabilité inappropriée de cette paroi et la menace d’introduction de molécules toxiques dans l’organisme.
• Stimule le système immunitaire : le microbiote stimule le système immunitaire en orientant les réponses aux agents extérieurs parfois pathogènes, parfois bénéfiques. En secrétant des protéines spécifiques selon la présence de micro-organismes toxiques, il a de véritables actions ‘‘antibiotiques’’ directes. Les acides gras à chaines courtes et plus précisément le butyrate jouent de nombreux rôles facilitant une ‘‘bonne’’ immunité, en aidant à la qualité du film de mucus protecteur et en diminuant certaines réponses inflammatoires. Enfin la présence de certains micro-organismes en proportion satisfaisante permet localement un équilibre avec le taux optimal de lymphocytes, dits ‘‘régulateurs’’ aux effets synergiques avec la production protidique microbienne dans les actions antiinflammatoires et immunes.
• Digère une grande partie des polyphénols : de nombreuses molécules fournies par l’alimentation ne sont digérées que tard dans le colon grâce à des bactéries spécifiques de notre microbiote. Cela permet d’assimiler de très nombreux polyphénols et autres vitamines dont les rôles antioxydants, anti-inflammatoires et antidiabétiques sont très puissants.
• Synthétise les vitamines (K, B8, B12) et facilitent l’absorption des minéraux comme le calcium et le magnésium libérés lors de la digestion des fibres.
Les ennemis du MICROBIOTE INTESTINAL
Notre microbiote intestinal est directement en rapport avec l’extérieur par les nombreux vecteurs que sont les aliments. Selon sa composition, il a les capacités de les transformer, qu’ils soient digérés ou non, en fonction des types d’aliments ingérés, selon leurs horaires d’ingestion et les produits ‘‘artificiels’’ associés (Tableau 2 ci-dessous). Il faut toujours garder en mémoire que ces vertus adaptatives peuvent être dépassées. En cas d’agression (aliment toxique), le microbiote peut réagir en modulant la motilité intestinale (présence en excès et douloureuse de gaz, diarrhée, constipation, vomissement …), en envoyant des signaux de détresse au cerveau (fatigue, sensations de mal être, voire dépression…) ou encore en provoquant une réponse inflammatoire exagérée locale et générale. Ces signaux sont des alertes ou de véritables pathologies en cas de chronicité d’agression. Il est donc essentiel de veiller à bien ‘‘nourrir’’ notre microbiote. Les agents stabilisateurs, indispensables et puissants, sont les acides gras à chaines courtes dont le butyrate, produits par la fermentation des fibres alimentaires par de « bons » germes issus d’un ‘‘bon’’microbiote intestinal. En cas de dysbiose (‘‘mauvais’’ microbiote ou déséquilibre pathologique de la composition des micro-organismes composant ce microbiote), les fonctions du butyrate sont diminuées. Cela est dommageable car elles sont nombreuses et bienfaitrices pour le bon fonctionnement de notre organisme dont notre intestin, pour sa protection et son efficacité.
Actions locales
o Intervient dans la motilité du côlon, la circulation sanguine et le pH gastro-intestinal.
o Nourrit les colonocytes, fournissant 60 à 70% des besoins énergétiques des cellules épithéliales coliques.
o A une activité antimicrobienne à large spectre à de faibles concentrations, inerte envers les espèces de bactéries qui les produisent, mais puissante envers les autres microbes (pathogènes).
Actions générales
o Influe sur le système nerveux et le cerveau. Le butyrate régule l’activité de la microglie, les cellules immunitaires du cerveau o Améliore la sensibilité à l’insuline, augmente la dépense énergétique et réduit l’adiposité.
o Modifie l’expression des gènes.
o Augmente la neurogenèse par le biais d’une augmentation d’activité du BDNF, améliore la fonction cognitive.
Actions anti-inflammatoires et immunitaires
o Supprime l’inflammation du côlon, est immuno-régulateur et contrôle la perméabilité de la barrière intestinale en accélérant l’assemblage des protéines à jonctions serrées.
o Inhibe la production de cytokines pro-inflammatoires et augmente la production de cytokines anti-inflammatoires.
o Réduit les effets du stress oxydatif.
o Favorise également la production de cellules T régulatrices du côlon et périphériques (Treg), et atténue la réponse immunitaire.
o A été identifié comme ayant une activité anticancéreuse dans diverses lignées cellulaires humaines (colon), y compris le cancer de la langue, le cancer de la prostate, le cancer du foie, le cancer du sein, le cancer du poumon, et le neuroblastome.
Comment protéger notre microbiote ?
1. Mesures dans la petite enfance :
• Accouchement par voie naturelle
• Alimentation au sein
• Bannissement de la stérilisation obsessionnelle
(notamment des biberons)
2. L’alimentation :
De tout ce qui a été écrit précédemment, il est évident que l’alimentation joue un grand rôle dans l’équilibre et la fonctionnalité de notre microbiote et, par extension, de notre organisme. Cinq groupes d’aliments sont actuellement reconnus comme bénéfiques à la production d’un microbiote sain (dont le taux de bactéries productrices de butyrate est optimal). Ils représentent ce que l’on nomme les prébiotiques. Ce sont les :
• Amidons résistants (céréales complètes, bananes, haricots, lentilles, pomme de terre…)
• Béta-Glucanes (céréales complètes)
• Fibres fermentescibles (légumes, légumineuses, fruits, fruits à coque, tubercules, céréales complètes…)
• Fructanes (ail, oignons, poireaux, topinambours, chicorée, banane, céréales complètes, artichaut, asperge…)
• Polyphénols (fruits frais, à coque et secs, épices et aromates, légumes et légumineuses, café et thé, cacao…)
3. Les repas à heures régulières
4. L’activité physique régulière et adaptée
5. Un sommeil de bonne qualité et à des heures régulières
6. Diminution des situations stressantes et amélioration de l’humeur (et inversement).
QUE SE PASSE T’IL QUAND ON JEÛNE ?
Malgré leurs rôles évidents, les compositions et les fonctions du microbiote intestinal ne séduisent les chercheurs que depuis quelques années, depuis que son énorme potentiel génomique peut être plus facilement étudié. La physiologie et la physiopathologie du jeûne, quoique expliquées depuis de nombreuses années n’a pas encore abouti, tout au moins en France, à des pratiques thérapeutiques standardisées. Les études sérieuses mêlant les effets du jeûne sur la composition et les fonctions du microbiote restent donc rares et sont publiées dans des revues ultraspécialisées encore trop rarement adaptées à des pratiques thérapeutiques courantes. Il est donc important de rester prudent quant aux conclusions cliniques qui pourraient découler de l’état actuel des recherches concernant les interactions entre Jeûne et Microbiote. Après avoir lu les chapitres précédents, une première réflexion parait évidente. Le microbiote a besoin de nourriture, et de bonne nourriture, pour garder toutes ses facultés protectrices ! Supprimer toute ou une partie des nutriments habituels devrait donc avoir un impact sur la composition, la qualité et les fonctions du microbiote, et cela dans le sens péjoratif ! Le jeûne pourrait représenter une ‘‘crise énergétique’’ pour les micro-organismes en raison d’une réduction de la disponibilité des nutriments. Pourtant, cliniquement l’effet inverse semble apparaître avec une amélioration quasi constante à la fois physique et psychique des jeûneurs. A la fin d’un jeûne, quel qu’il soit, la perte de poids est habituelle, sinon constante, les douleurs chroniques disparaissent, la tension se normalise, les résultats biologiques s’améliorent avec diminution de la glycémie, de la sensibilité à l’insuline et amélioration des paramètres inflammatoires entre autres. Les questionnaires étudiant la qualité de vie montrent des effets positifs significatifs. Ces expériences positives qui font la renommée des centres de jeûne suggèrent que les actions du microbiote sont soit préservées, soit remplacées.
LE JEÛNE RENFORCE LE MICROBIOTE
Le jeûneur utilise des substrats énergétiques (glucose, protides puis lipides) mobilisés à partir de plusieurs tissus corporels. Ces changements (switch) de métabolisme alimentaire permettent de passer en mode ’’endonutrition’’ en ‘‘court-circuitant’’ la digestion classique. Ce mode de remplacement en mettant au repos le tube digestif augmenterait les effets protecteurs locaux du microbiote en général et du butyrate en particulier. Cette mise au repos reste incomplète. La persistance de sécrétions digestives (plusieurs litres par 24 heures, réabsorbées par le colon), de la motilité automatique de l’intestin grâce au complexe migrant moteur (drainage continu) et de la desquamation des cellules intestinales digérées dans la lumière digestive fournit un minimum de conditions pouvant expliquer le maintien des fonctions du microbiote.
Un microbiote intestinal normal et sain doit générer des conditions qui empêchent la colonisation par des micro-organismes pathogènes. C’est ce qu’on appelle la résistance à la colonisation. Cette résistance peut être atténuée de manière transitoire en cas de perturbation du microbiote (dysbiose) et les agents pathogènes peuvent avoir alors la possibilité d’atteindre des niveaux élevés. Est-ce que le jeûne peut diminuer cette résistance aux infections exogènes du microbiote ? Les études montrent que la restriction calorique observée chez les animaux n’entraîne pas nécessairement une perte de richesse et de diversité microbiennes intestinales. Le renouvellement des microbes s’adapte aux situations spécifiques de jeûne ou de réalimentation. Le microbiote, en cas de jeûne, ne disparait pas. Tout en étant moins représenté en termes de volume, il se renforce, débarrassé des germes responsables initialement d’une éventuelle dysbiose. L’effet protecteur persiste donc. Chez l’homme, il existe peu d’études comparant les changements de microbiotes après la pratique de jeûne. En 2019, Robin Mesnage a effectué un beau travail en étudiant l’évolution du microbiote chez 16 hommes avant et après 10 jours de jeûne, puis après 3 mois. Dans cette étude, les Bacteroides (40,7%) sont devenus dominants après la période de jeûne en raison d’une forte diminution de l’abondance relative des Firmicutes (39,9%), connue pour dégrader des polysaccharides végétaux alimentaires. Trois mois après la reprise alimentaire, les microbiotes des sujets étaient revenus à un niveau basal par rapport à la valeur initiale établie avant le jeûne. Dans la même étude, les concentrations des principaux acides gras à chaines courtes (acétate, propionate, butyrate) n’ont pas été modifiées par le jeûne. La quantité en valeur absolue n’est pas décrite mais le volume des fèces étant logiquement diminué, on peut extrapoler que le volume de butyrate peut être réduit pendant un jeûne suffisamment long. Il faut insister sur l’extrapolation de ce concept, tant le mystère de l’évolution des métabolites endo digestifs est encore flou et très partiellement étudié. Tout au plus on a pu montrer chez l’animal que la densité microbienne était fortement réduite pendant le jeûne (animal en hibernation) et que les cellules de la paroi intestinale avaient tendance à s’atrophier avec moins de villosités. En revanche, les niveaux de ces acides gras ont augmenté de manière significative 3 mois après le jeûne par rapport aux niveaux de pré-intervention, ce qui suggère un niveau de protection optimal post jeûne. L’absence de diminution de la diversité est un point positif. La diversité microbienne est un facteur de bonne santé du microbiote intestinal. Cette baisse a été décrite en cas d’obésité, de diabète (de type II) et de pathologies intestinales inflammatoires. Cette diversité sauvegardée est probablement un autre signe de bonne santé locale. Un autre argument pourrait permettre d’expliquer les effets bénéfiques cliniques du jeûne. La disparition de toute ingestion de nourriture élimine tout risque d’absorption de nutriments toxiques, de substances agressives et autres perturbateurs endocriniens. ‘‘L’alimentation’’ des mauvaises bactéries serait alors aussi très fortement diminuée. Les bonnes bactéries plus adaptables retrouveraient une place suffisante pour avoir de nouveau une homéostasie microbienne satisfaisante. L’agression microbienne toxique locale cesserait et permettrait d’annuler les assauts inflammatoires chroniques et permettrait les réparations éventuelles de la barrière intestinale.
LA NÉCESSITÉ DE CHANGER NOS HABITUDES
Le jeûne se pratique le plus souvent dans un cadre protégé, en rupture des phénomènes habituels stressants de la vie quotidienne. De plus en plus de preuves relient le stress à la dysbiose et inversement. Le microbiote est encore un médiateur sous-estimé des réponses au stress et des séquelles associées. Inversement, la diminution des situations stressantes négatives permettrait un retentissement favorable local au niveau du microbiote avec possibilité d’amplification de production de métabolites neuro transmettrices positives. Expliquer clairement et précisément les effets du jeûne à la fois sur notre organisme et sur notre microbiote est une gageure. Loin de représenter une agression sans réponse, notre corps répond très positivement aux situations de jeûne. Il est certain que les effets positifs décrits dans cet article ont leurs limites. Il est pourtant indispensable de comprendre pourquoi un état de ‘‘famine’’ a des répercussions cliniques, biologiques et psychologiques aussi positives. Plus précisément les rôles de nos microbiotes dans ces situations de restrictions n’ont pas été encore clairement et suffisamment définis et attribués. Nous savons jeûner (même si notre culture alimentaire récente nous a épargné) grâce à nos gènes qui depuis des millions d’années (bien avant Homo Sapiens) nous permettent de nous passer périodiquement de nourriture. En jeûnant, loin d’affamer nos milliards de germes intestinaux, nous constatons qu’ils s’organisent, s’adaptent et se renforcent pour nous permettre de supporter l’épreuve de la restriction. Ce renforcement est étonnamment bénéfique pour tout l’organisme et conforte le jeûne comme outil thérapeutique à part entière. Il reste beaucoup de chemin encore pour convaincre de changer d’habitudes alimentaires notamment en proposant des périodes régulières de jeûne. C’est bon pour nos organismes et bon pour la planète.
