Flore intestinale et butyrate

Une vie symbiotique

La flore intestinale (microbiote) est constituée des bactéries et autres micro-organismes qui vivent dans notre tube digestif. Ce partenariat fonctionne dans les deux sens : nous leur offrons un environnement chaud et riche en nutriments ; elles transforment les fibres que nos enzymes ne peuvent pas décomposer, contribuent à la production de certaines vitamines et rendent plus difficile l'installation de microbes nuisibles. En biologie, on appelle cela la symbiose, une vie commune fondée sur le bénéfice mutuel.

Le nombre de bactéries qui vivent dans notre corps est d'environ

0mille milliards

C'est du même ordre que les quelque 30 mille milliards de cellules humaines de notre corps ; la grande majorité des bactéries vivent dans le côlon.

Valeur calculée pour un adulte de référence de 70 kg ; le poids total des bactéries est d'environ 0,2 kg.
Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533

Nous les nourrissons, elles nous nourrissent.

Des fibres au butyrate

Les fibres des légumes, des fruits, des légumineuses et des céréales complètes traversent l'intestin grêle sans être digérées et arrivent dans le côlon. Là, les bactéries intestinales fermentent ces fibres et produisent des substances appelées acides gras à chaîne courte : l'acétate, le propionate et le butyrate. Le butyrate est produit surtout par certaines espèces bactériennes comme Faecalibacterium et Roseburia.

Tout commence dans l'assiette. Nous ne pouvons pas digérer les fibres des légumes, des légumineuses, de l'avoine et des fruits ; elles sont la nourriture de nos bactéries intestinales.

Nos voisines dans le côlon. Des milliers de milliards de bactéries vivent le long de la paroi intestinale et attendent les fibres qui leur parviennent.

Production de butyrate. Les bactéries fermentent les fibres pour produire du butyrate. Le butyrate passe directement dans les cellules de la paroi intestinale et les nourrit.

À quoi sert le butyrate ?

Les cellules qui tapissent le côlon (colonocytes) tirent la majeure partie de leur énergie du butyrate. Assez de butyrate aide à maintenir en bonne santé les cellules qui forment la paroi intestinale et préserve les jonctions serrées entre elles ; ainsi, la paroi intestinale joue le rôle d'une barrière solide.

Environ

0%

de l'énergie utilisée par les cellules du côlon provient du butyrate.

Mesure en laboratoire sur des cellules prélevées dans le côlon humain ; avec le butyrate comme seul carburant, 73 % de la consommation d'oxygène dans le côlon ascendant et 75 % dans le côlon descendant étaient attribuables au butyrate.
Roediger WE. Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man. Gut 1980;21(9):793-798. doi:10.1136/gut.21.9.793

Le butyrate a aussi des effets sur le système immunitaire. Des études chez la souris ont montré que le butyrate produit par les bactéries intestinales augmente la formation de lymphocytes T régulateurs, qui équilibrent la réponse immunitaire. L'importance clinique de ces effets chez l'humain est encore à l'étude.

L'axe intestin-cerveau

L'intestin et le cerveau communiquent en permanence. Cette connexion à double sens est appelée axe intestin-cerveau, et la flore intestinale est un élément important de cet échange. La communication passe par plusieurs voies :

• Nerf vague : ce nerf, qui va de l'intestin au cerveau, transmet directement au cerveau les changements survenus dans l'intestin.
• Produits bactériens : les acides gras à chaîne courte comme le butyrate passent dans le sang et peuvent agir indirectement sur le système nerveux.
• Système immunitaire : les cellules immunitaires de l'intestin interagissent avec la flore et influencent ainsi le niveau d'inflammation dans l'organisme et, par ricochet, le cerveau.
• Hormones et molécules de signalisation : la majeure partie de la sérotonine du corps est fabriquée dans l'intestin, et certaines bactéries intestinales augmentent cette production. La sérotonine de l'intestin ne passe pas directement au cerveau ; elle régule les mouvements de l'intestin et les signaux qui vont de l'intestin au cerveau.

Les études chez l'animal montrent que la flore peut influencer la réponse au stress, l'anxiété et le comportement social. Chez l'humain, ces relations n'ont été étudiées que récemment, et les résultats ne sont pas encore assez clairs pour être transformés en traitement.

Butyrate et dominance sociale : l'étude chez le rat

Les bactéries intestinales peuvent même influencer le comportement. Dans une étude publiée en 2022, la flore intestinale des rats occupant une position dominante (de chef) dans le groupe s'est révélée différente de celle des rats restés en retrait. La plupart des bactéries qui se distinguaient dans la flore des rats gagnants étaient des espèces productrices de butyrate. Les rats dont la flore avait été perturbée ont reculé ; lorsque leur intestin a été repeuplé avec une seule espèce bactérienne productrice de butyrate (Clostridium butyricum), ils ont retrouvé leur position dominante. Ces résultats relèvent d'une expérience animale ; un effet similaire n'a pas été démontré chez l'humain.

Aliments contenant du butyrate : beurre et ghee

Le butyrate tire son nom du beurre (latin butyrum : beurre). Environ 4 % des acides gras de la matière grasse du lait sont de l'acide butyrique ; c'est pourquoi le beurre et le beurre clarifié qui en est issu (ghee) sont les principaux aliments contenant directement du butyrate. Le ghee s'obtient en faisant bouillir du beurre fabriqué à partir de lait de vache ou de bufflonne et en éliminant son eau et ses protéines du lait.

Malgré cela, la principale source du butyrate qui nourrit le côlon est le butyrate que les bactéries produisent à partir des fibres. Comme le beurre et le ghee sont riches en graisses saturées, il faut en manger avec modération ; ils ne remplacent pas une alimentation riche en fibres.

Comment soutenir la flore ?

• Mangez chaque jour une variété de légumes, de fruits, de légumineuses et de céréales complètes ; la variété des fibres soutient la variété des bactéries.
• L'avoine, les lentilles, les pois chiches, les haricots, les oignons, les poireaux et l'ail sont riches en fibres que les bactéries productrices de butyrate apprécient.
• L'amidon résistant, qui se forme dans les pommes de terre, le riz et les pâtes cuits puis refroidis, est lui aussi fermenté par les bactéries.
• N'utilisez les antibiotiques que sur recommandation d'un médecin et pendant la durée recommandée ; des antibiotiques inutiles peuvent perturber la flore.
• Augmenter brusquement les fibres peut provoquer des gaz et des ballonnements ; augmentez la quantité progressivement sur quelques semaines et buvez beaucoup d'eau.

Références

1. Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533
2. Roediger WE. Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man. Gut 1980;21(9):793-798. doi:10.1136/gut.21.9.793
3. Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol 2017;19(1):29-41. doi:10.1111/1462-2920.13589
4. Furusawa Y et al. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature 2013;504(7480):446-450. doi:10.1038/nature12721
5. Wang T et al. Gut microbiota shapes social dominance through modulating HDAC2 in the medial prefrontal cortex. Cell Rep 2022;38(10):110478. doi:10.1016/j.celrep.2022.110478
6. Cryan JF et al. The microbiota-gut-brain axis. Physiol Rev 2019;99(4):1877-2013. doi:10.1152/physrev.00018.2018
7. Yano JM et al. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell 2015;161(2):264-276. doi:10.1016/j.cell.2015.02.047
8. Lindmark Månsson H. Fatty acids in bovine milk fat. Food Nutr Res 2008;52. doi:10.3402/fnr.v52i0.1821

Cette page est donnée à titre d'information uniquement ; le diagnostic et le traitement nécessitent un examen médical.

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