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La génétique influe aussi sur le microbiome intestinal

Représentation de bactéries à la loupe.

Le microbiome intestinal est composé de centaines de milliards de bactéries.

Photo : iStock

Radio-Canada

Le rôle joué par la génétique dans la composition bactérienne du microbiome intestinal est plus important qu’on le pensait jusqu’à présent, estiment des scientifiques américains.

La plupart des études montrent que le microbiome intestinal est principalement façonné par le mode de vie d’une personne, notamment par les aliments et les médicaments qu’elles consomment.

Notre étude nous permet de passer de l'idée que les gènes jouent un rôle très limité dans le microbiome à l'idée que les gènes jouent un rôle omniprésent, bien que faible, explique dans un communiqué la professeure Elizabeth Archie, de l’université Notre-Dame.

Repères

  • Le microbiome intestinal est une colonie de 100 000 milliards de bactéries tapissant les quelque 400 m2 de sa surface;
  • Il pèse entre un et cinq kilos et se nourrit de ce que nous mangeons;
  • Il est composé en grande partie de bactéries bénéfiques;
  • Il est parfois comparé à un deuxième cerveau du corps humain;
  • Plusieurs maladies seraient liées à des déséquilibres dans la diversité bactérienne.
  • En plus d'aider à la digestion des aliments, il crée des vitamines et contribue à l’entraînement du système immunitaire.

Chez le babouin comme chez l’humain

Les études précédentes consacrées au microbiome intestinal humain montraient que 5 à 13 % des microbes qui s'y trouvent présentaient une composante génétique. L'équipe de la professeure Archie estime que ce faible pourcentage était le résultat du caractère instantané de ces études, qui ne mesurent le microbiome qu'à un moment donné, lors d’un seul événement.

Dans ses travaux, l’équipe de la professeure Archie a analysé les changements survenus dans le microbiome de 585 babouins sauvages à partir de centaines d'échantillons prélevés pendant 14 ans dans le parc national d'Amboseli, au Kenya.

Les échantillons collectés comprenaient des informations détaillées sur l'individu, y compris les descendants connus, des données sur les conditions environnementales, le comportement social, la démographie et le régime alimentaire au niveau du groupe au moment de la collecte.

L'équipe de recherche a constaté que 97 % des caractéristiques du microbiome, y compris la diversité globale et l'abondance des microbes individuels, étaient significativement héritables.

Toutefois, le pourcentage d'héritabilité apparaît beaucoup plus faible (autour de 5 %) lorsque les échantillons sont analysés à partir d'un individu lors d'un seul événement, comme c'était le cas chez l'humain dans les études passées.

Ce travail souligne donc l'importance d'étudier des échantillons provenant du même individu au fil du temps.

Pratiquement tous les traits des microbiomes testés présentaient un niveau statistiquement significatif d'héritabilité. Les chercheurs ont également constaté que plusieurs des traits du microbiome hérités chez les babouins l'étaient également chez les humains, note le communiqué de l’institution.

Cela suggère vraiment que chez l'humain, si les chercheurs n'ont pas trouvé cette héritabilité, c'est en partie parce qu'ils ne disposent pas d'une décennie et demie d'échantillons fécaux dans le congélateur et qu'ils n'ont pas toutes les informations initiales sur l'hôte (l'individu) dont ils ont besoin pour le déterminer, explique la professeure Archie.

L'environnement joue un rôle plus important dans le façonnement du microbiome que les gènes. […] Mais les gènes jouent quand même un rôle, bien que petit.

Une citation de :Elizabeth Archie

L'équipe a également trouvé des preuves que les facteurs environnementaux influencent l'héritabilité du microbiome intestinal qui était généralement 48 % plus élevée pendant la saison sèche que pendant la saison humide. Cette réalité peut s'expliquer par le régime alimentaire plus diversifié des babouins pendant la saison des pluies. L'héritabilité augmente également avec l'âge, expliquent les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Science (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Ces résultats sont en accord avec les autres études montrant que les facteurs environnementaux sur la variation du microbiome intestinal jouent un rôle plus important que les facteurs génétiques.

En outre, l'équipe veut aussi affiner sa compréhension des facteurs environnementaux impliqués dans le microbiome.

Le fait de mieux cerner le rôle de la génétique dans la constitution du microbiome ouvre la voie à une meilleure compréhension de la façon dont les microbes peuvent être façonnés par la génétique. Ainsi, dans l’avenir, des thérapies pourraient être adaptées en fonction de la composition génétique du microbiome intestinal d’un individu.

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