Les sociétés industrielles perdent leurs microbes intestinaux sains
Mangez plus de fibres !
Tout le monde sait que les fibres sont bonnes pour la santé et qu'elles constituent un élément important de notre alimentation quotidienne. Mais qu'est-ce que les fibres et pourquoi sont-elles bonnes pour la santé ? Les fibres sont de la cellulose, la matière filandreuse dont sont faites les plantes. Les feuilles, les tiges, les racines, les tiges et les troncs d'arbres (bois) sont constitués de cellulose. La forme la plus pure de la cellulose est constituée par les longues fibres blanches du coton. Les fibres alimentaires proviennent des légumes ou des produits à base de céréales complètes. Pourquoi les fibres sont-elles bonnes pour la santé ? Les fibres contribuent à maintenir notre flore intestinale (que les scientifiques appellent le microbiome intestinal) heureuse et équilibrée. Les fibres constituent le point de départ d'une chaîne alimentaire naturelle. Elle commence avec les bactéries capables de digérer la cellulose, fournissant au reste de notre microbiome une alimentation équilibrée. Mais nos habitudes alimentaires dans les sociétés industrialisées sont très éloignées de celles des hommes de l'Antiquité.
Il semble que cela ait un impact sur notre flore intestinale, puisque des bactéries dégradant la cellulose, récemment découvertes, disparaissent du microbiome intestinal humain, en particulier dans les sociétés industrialisées, selon un nouveau rapport publié dans Science. L'étude a été réalisée par l'équipe du professeur Itzhak Mizrahi de l'université Ben-Gurion (BGU) du Néguev en Israël, avec le soutien de l'Institut des sciences Weizmann de Rehovot et de collaborateurs internationaux aux États-Unis et en Europe.
"Tout au long de l'évolution humaine, les fibres ont toujours été un pilier du régime alimentaire humain", explique Sarah Moraïs, chercheuse principale à l'université Ben-Gurion du Néguev. Les fibres maintiennent notre flore intestinale en bonne santé". Sarah Moraïs et son équipe ont identifié de nouveaux membres importants du microbiome intestinal humain, des bactéries dégradant la cellulose appelées Ruminococcus. Ces bactéries dégradent la cellulose en produisant de grands complexes protéiques extracellulaires hautement spécialisés appelés cellulosomes. "Il n'est pas facile de dégrader la cellulose, peu de bactéries y parviennent", explique Ed Bayer, de l'Institut Weizmann, chef de file mondial dans le domaine des cellulosomes et coauteur de l'étude. "La cellulose est difficile à digérer parce qu'elle est insoluble. Les fibres dans l'intestin sont comme un tronc d'arbre dans une piscine, elles se mouillent mais ne se dissolvent pas".
Les cellulosomes sont conçus par les bactéries pour s'attacher aux fibres de cellulose et les séparer, comme les fils individuels d'une corde. Les enzymes cellulosomales décomposent ensuite les fils individuels de la fibre en chaînes plus courtes, qui deviennent solubles. Elles peuvent être digérées non seulement par le Ruminococcus, mais aussi par de nombreux autres membres du microbiome intestinal. "En définitive, les cellulosomes transforment les fibres en sucres qui nourrissent toute une communauté, ce qui constitue un formidable exploit technique", explique M. Bayer. La production de cellulosomes place les Ruminococcus au sommet de la cascade de dégradation des fibres qui alimente un microbiome intestinal sain. Mais l'histoire évolutive des Ruminococcus est compliquée, et la culture occidentale fait des ravages dans notre microbiome, comme le montre la nouvelle étude.
"Ces bactéries productrices de cellulosomes existent depuis longtemps et leurs ancêtres sont des membres importants du microbiome de la panse des vaches et des moutons", explique le professeur Mizrahi de BGU, auteur principal de l'étude. Le rumen est l'organe spécial de l'estomac des vaches, des moutons et des cerfs, où l'herbe qu'ils mangent (fibres) est transformée en nourriture utile par des microbes dégradant la cellulose, dont les Ruminococcus. "Nous avons été surpris de constater que les bactéries productrices de cellulosomes chez l'homme semblent avoir changé d'hôte au cours de l'évolution, car les souches humaines sont plus étroitement liées aux souches du bétail qu'aux souches de nos propres ancêtres primates. En d'autres termes, il semble que l'homme ait acquis d'importants composants d'un microbiome intestinal sain auprès du bétail qu'il a domestiqué au début de son évolution. "C'est une possibilité réelle", déclare Mizrahi, expert en biologie du rumen.
Mais l'histoire ne s'arrête pas là. L'échantillonnage de cohortes humaines a révélé que les souches de Ruminococcus sont effectivement des composants robustes du microbiome intestinal humain dans les sociétés de chasseurs-cueilleurs et dans les sociétés humaines rurales, mais qu'elles sont rares ou absentes dans les échantillons humains des sociétés industrialisées. "Il y a 200 000 ans, nos ancêtres africains n'allaient pas chercher leur déjeuner au drive-in et ne téléphonaient pas pour se faire livrer leur dîner à domicile", explique William Martin, biologiste évolutionniste à l'université Heinrich Heine de Düsseldorf, en Allemagne, et coauteur de l'étude. Dans les sociétés occidentales, ce phénomène se produit toutefois à grande échelle. Le régime alimentaire évolue dans les sociétés industrialisées, très éloignées des fermes où sont produits les aliments. Les auteurs concluent que cet abandon d'un régime riche en fibres peut expliquer la perte d'importants microbes dégradant la cellulose dans notre microbiome.
Comment contrer ce déclin évolutif ? Il pourrait être utile de faire ce que les médecins et les diététiciens répètent depuis des décennies : Mangez plus de fibres !
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Sarah Moraïs, Sarah Winkler, Alvah Zorea, Liron Levin, Falk S. P. Nagies, Nils Kapust, Eva Lamed, Avital Artan-Furman, David N. Bolam, Madhav P. Yadav, Edward A. Bayer, William F. Martin, Itzhak Mizrahi; "Cryptic diversity of cellulose-degrading gut bacteria in industrialized humans"; Science, Volume 383
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