MICROBIOME HUMAIN

De nombreux micro-organismes, bactéries, protozoaires et champignons vivent en équilibre dans le corps humain et à sa surface et constituent avec ce dernier un « écosystème humain ». En 2001, le microbiologiste américain Joshua Lederberg introduisit le terme de microbiome pour définir l’ensemble des organismes de cet écosystème, homme inclus, et, par extension, la totalité de leurs gènes. Cette définition écosystémique a entraîné le remplacement de la notion traditionnelle de flore (intestinale, vaginale, buccale, etc.) par celle de microbiote (intestinal, vaginal, buccal, etc.) qui regroupe les micro-organismes particuliers à chaque organe. Dans les faits, la recherche porte sur les différents microbiotes plutôt que sur le microbiome, qui reste une notion plus théorique qu’opératoire.

Ainsi, microbiome et microbiotes ne sont pas de simples sommes d’organismes comme on l’a longtemps admis, mais des écosystèmes complexes en interaction avec les muqueuses des différents organes et dont le fonctionnement concerne l’ensemble du corps.

Exploration du microbiome humain

Depuis les années 2004-2005, l’étude des microbiotes humains s’est considérablement développée, comme en témoigne l’explosion du nombre d’articles consacrés à ce sujet sur le site bibliographique PubMed. Cette expansion exceptionnelle est le résultat du développement des approches dites « -omiques » (génomique, protéomique, etc.). Ces méthodes permettent de décrire la complexité du vivant dans son ensemble, sans poser de conditions restrictives au départ, comme la nécessité de mettre en culture des micro-organismes sur divers milieux nutritifs pour les étudier, qui exclut a priori ceux qui ne poussent pas.

La clé des travaux portant sur les microbiotes humains est l’émergence de la métagénomique liée au développement simultané des appareils de séquençage de l’acide désoxyribonucléique (ADN) à haut débit et des logiciels permettant de donner sens aux multiples séquences d’ADN obtenues à partir d’une simple biopsie ou de matière fécale. Dans les faits, on s’intéresse principalement aux bactéries. L’ADN total contenu dans un échantillon est dupliqué en grand nombre (amplification en chaîne par polymérase, ACP ; polymerasechainreaction, PCR) puis séquencé. On obtient ainsi des millions de séquences. On examine ensuite particulièrement les séquences nucléotidiques de la région hypervariable 4 de l’acide ribonucléique (ARN) ribosomique 16S bactérien, car ces séquences sont différentes d’une espèce bactérienne à une autre. L’analyse métagénomique de ces « big data » identifie et quantifie les micro-organismes présents dans l’échantillon. La méthode est rapide, codifiée et peu onéreuse.