Les microbes vivant dans l'intestin sont essentiels à une bonne santé. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

Vous ne le savez peut-être pas, mais vous avez une armée de microbes qui vivent à l'intérieur de vous et qui sont essentiels pour lutter contre les menaces, y compris le virus qui cause le COVID-19.

Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont appris que notre corps abritait plus de cellules bactériennes que de cellules humaines. Cette communauté de bactéries qui vit en nous et sur nous - appelée le microbiome - ressemble à une entreprise, chaque espèce microbienne effectuant des tâches spécialisées mais travaillant toutes pour nous maintenir en bonne santé. Dans l'intestin, les bactéries équilibrent la réponse immunitaire contre les agents pathogènes. Ces bactéries garantissent que la réponse immunitaire est efficace mais pas si violente qu'elle cause des dommages collatéraux à l'hôte.

Les bactéries présentes dans nos intestins peuvent déclencher une réponse immunitaire efficace contre les virus qui non seulement infectent l'intestin, tels que norovirus et rotavirus, mais aussi ceux infectant les poumons, tels que le virus de la grippe. Les microbes intestinaux bénéfiques le font en ordonnant à des cellules immunitaires spécialisées de produire de puissantes protéines antivirales qui éliminent finalement infections virales. Et le corps d'une personne dépourvue de ces bactéries intestinales bénéfiques n'aura pas une réponse immunitaire aussi forte aux virus envahisseurs. En conséquence, les infections peuvent ne pas être contrôlées, ce qui nuit à la santé.

Je suis microbiologiste fasciné par la façon dont les bactéries façonnent la santé humaine. Un axe important de mes recherches est de savoir comment les bactéries bénéfiques qui peuplent nos tripes combattent les maladies et les infections. Mes travaux les plus récents portent sur le lien entre un microbe particulier et la gravité du COVID-19 chez les patients. Mon objectif ultime est de trouver comment améliorer le microbiome intestinal avec un régime alimentaire pour provoquer une forte réponse immunitaire - non seulement pour le SRAS-CoV-2, mais pour tous les agents pathogènes.

Les bonnes bactéries aident le système immunitaire à éloigner les microbes nocifs. chombosan / iStock / Getty Images Plus

Comment les bactéries résidentes vous gardent-elles en bonne santé?

Notre défense immunitaire fait partie d'une réponse biologique complexe contre les agents pathogènes nocifs, tels que les virus ou les bactéries. Cependant, comme notre corps est habité par des milliards de bactéries, de virus et de champignons principalement bénéfiques, l'activation de notre réponse immunitaire est étroitement réglementée pour faire la distinction entre les microbes nuisibles et utiles.

Nos bactéries sont des compagnons spectaculaires qui aident avec diligence à amorcer les défenses de notre système immunitaire pour lutter contre les infections. Une étude fondamentale a révélé que les souris traitées avec des antibiotiques qui éliminent les bactéries dans l'intestin présentaient une réponse immunitaire altérée. Ces animaux présentaient un faible nombre de globules blancs anti-virus, une faible réponse en anticorps et une faible production d'une protéine vitale pour combattre les infections virales et moduler la réponse immunitaire.

Dans une autre étude, les souris ont été nourries Lactobacillus bactéries, couramment utilisées comme probiotiques dans les aliments fermentés. Ces microbes ont réduit la gravité de l'infection grippale. le Lactobacillusles souris traitées n'ont pas perdu de poids et n'ont eu que des lésions pulmonaires légères par rapport aux souris non traitées. De même, d'autres ont constaté que le traitement des souris avec Lactobacillus protège contre différents sous-types de influencer virus et virus respiratoire syncytial humain - le cause majeure de bronchiolite virale et de pneumonie chez les enfants.

Les aliments fermentés comme le kimchi, les betteraves rouges, le vinaigre de cidre de pomme, le yogourt au lait de coco, les cornichons au concombre et la choucroute peuvent aider à fournir des bactéries bénéfiques. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Maladie chronique et microbes

Les patients atteints de maladies chroniques, notamment le diabète de type 2, l'obésité et les maladies cardiovasculaires, présentent un système immunitaire hyperactif qui ne reconnaît pas un stimulus inoffensif et est lié à un microbiome intestinal altéré.

Dans ces maladies chroniques, le microbiome intestinal manque de bactéries qui activent cellules immunitaires qui bloquent la réponse contre les bactéries inoffensives dans nos intestins. Une telle altération du microbiome intestinal est également observée dans bébés nés par césarienne, les individus consommant un pauvre régime et par personnes âgées.

Aux États-Unis, 117 millions d'individus - environ la moitié de la population adulte - souffrez de diabète de type 2, d'obésité, de maladie cardiovasculaire ou d'une combinaison des deux. Cela suggère que la moitié des adultes américains portent une armée de microbiome défectueuse.

La recherche dans mon laboratoire se concentre sur l'identification des bactéries intestinales qui sont essentielles pour créer un système immunitaire équilibré, qui combat les infections bactériennes et virales potentiellement mortelles, tout en tolérant les bactéries bénéfiques en nous et sur nous.

Étant donné que l'alimentation affecte la diversité des bactéries dans l'intestin, mes études de laboratoire montrent comment le régime peut être utilisé comme thérapie pour les maladies chroniques. En utilisant différents aliments, les gens peuvent déplacer leur microbiome intestinal vers un microbiome qui stimule une réponse immunitaire saine.

Une fraction des patients infectés par le SRAS-CoV-2, le virus qui cause la maladie COVID-19, développe des complications graves qui nécessitent une hospitalisation dans des unités de soins intensifs. Qu'est-ce que beaucoup de ces patients ont en commun? Vieillesse et les maladies chroniques liées à l'alimentation comme l'obésité, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires.

Les Noirs et les Latinx sont touchés de manière disproportionnée par l'obésité, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires, qui sont tous liés à une mauvaise nutrition. Ce n'est donc pas un hasard si ces groupes ont subi plus de décès dus au COVID-19 par rapport aux blancs. C'est le cas non seulement aux États-Unis mais aussi en Grande-Bretagne.

Découvrir des microbes qui prédisent la gravité du COVID-19

La pandémie de COVID-19 m'a inspiré à réorienter mes recherches et à explorer le rôle du microbiome intestinal dans la réponse immunitaire trop agressive contre l'infection par le SRAS-CoV-2.

Mes collègues et moi avons émis l'hypothèse que les patients gravement malades du SRAS-CoV-2 souffrant de maladies comme l'obésité, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires présentent un microbiome intestinal altéré qui aggrave syndrome de détresse respiratoire aiguë.

On pense que le syndrome de détresse respiratoire aiguë, une lésion pulmonaire potentiellement mortelle, chez les patients atteints du SRAS-CoV-2 réaction excessive fatale de la réponse immunitaire appelé un tempête de cytokines qui provoque une inondation incontrôlée de cellules immunitaires dans les poumons. Chez ces patients, leur propre réponse immunitaire inflammatoire incontrôlée, plutôt que le virus lui-même, provoque le lésions pulmonaires graves et échecs multi-organes qui mènent à la mort.

Plusieurs études décrit dans une revue récente ont identifié un microbiome intestinal altéré chez des patients atteints de COVID-19. Cependant, l'identification de bactéries spécifiques dans le microbiome qui pourraient prédire la gravité du COVID-19 fait défaut.

Pour répondre à cette question, mes collègues et moi avons recruté des patients hospitalisés au COVID-19 présentant des symptômes sévères et modérés. Nous avons prélevé des échantillons de selles et de salive pour déterminer si les bactéries présentes dans l'intestin et le microbiome oral pouvaient prédire la gravité du COVID-19. L'identification de marqueurs microbiologiques qui peuvent prédire les résultats cliniques de la maladie COVID-19 est essentielle pour aider à prioriser les patients nécessitant un traitement urgent.

Nous avons démontré, dans un article qui n'a pas encore été revu par des pairs, que la composition du microbiome intestinal est le prédicteur le plus puissant de la gravité du COVID-19 par rapport aux caractéristiques cliniques du patient couramment utilisées pour le faire. Plus précisément, nous avons identifié que la présence d'une bactérie dans les selles - appelée Enterococcus faecalis- était un prédicteur robuste de la gravité du COVID-19. Sans surprise, Enterococcus faecalis a été associé à chronique inflammation.

Enterococcus faecalis collectées à partir de matières fécales peuvent être cultivées à l'extérieur du corps dans les laboratoires cliniques. Ainsi, un E. faecalis Le test peut être un moyen rentable, rapide et relativement facile d'identifier les patients susceptibles de nécessiter davantage de soins de soutien et d'interventions thérapeutiques pour améliorer leurs chances de survie.

Mais il n'est pas encore clair d'après nos recherches quelle est la contribution du microbiome modifié dans la réponse immunitaire à l'infection par le SRAS-CoV-2. Une étude récente a montré que L'infection par le SRAS-CoV-2 déclenche un déséquilibre des cellules immunitaires appelé Cellules T régulatrices essentielles à l'équilibre immunitaire.

Les bactéries du microbiome intestinal sont responsables de la activation correcte de ces T-régulateurs cellules. Ainsi, des chercheurs comme moi doivent prélever des échantillons de selles, de salive et de sang de patients répétés sur une période plus longue pour apprendre comment le microbiome modifié observé chez les patients COVID-19 peut moduler la gravité de la maladie COVID-19, peut-être en modifiant le développement du T- cellules régulatrices.

En tant que scientifique latina qui étudie les interactions entre le régime alimentaire, le microbiome et l'immunité, je dois souligner l'importance de meilleures politiques pour améliorer l'accès à des aliments sains, qui conduisent à un microbiome plus sain. Il est également important de concevoir des interventions diététiques culturellement sensibles pour les communautés noires et latines. Bien qu'un régime alimentaire de bonne qualité puisse ne pas prévenir l'infection par le SRAS-CoV-2, il peut traiter les affections sous-jacentes liées à sa gravité.

Points clés à retenir

• Votre intestin abrite des milliards de bactéries essentielles pour vous maintenir en bonne santé.

• Certains de ces microbes aident à réguler le système immunitaire.

• Une nouvelle recherche, qui n'a pas encore été examinée par des pairs, montre que la présence de certaines bactéries dans l'intestin peut révéler les personnes les plus vulnérables à un cas plus grave de COVID-19.

A propos de l'auteur

Ana Maldonado-Contreras, professeure assistante de microbiologie et systèmes physiologiques, Université du Massachusetts Medical School

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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