Les transplantations de microbiote fécal sont-elles bénéfiques ? La recherche met en garde contre les risques potentiels.

Les greffes de microbiote fécal (FMT) ont été présentées comme un traitement potentiel pour diverses affections, allant des maladies inflammatoires de l’intestin, de l’obésité et du diabète de type 2 à l’autisme .

Cependant, une nouvelle étude de l’Université de Chicago met en garde contre l’utilisation généralisée de la FMT en raison du risque de conséquences imprévues et durables sur la santé de ceux qui la subissent.

Ces traitements consistent à transférer des microbes des selles d'une personne saine à une personne malade, dans l'espoir de rétablir l'équilibre du microbiome intestinal. Les selles contenant principalement des microbes anaérobies provenant du côlon (c'est-à-dire intolérants à l'oxygène), la transplantation de microbes fécaux peut perturber l'écosystème intestinal lorsque ces bactéries colonisent l'intestin grêle et d'autres parties du tube digestif.

Lors d'expériences sur des souris et d'études sur des échantillons de tissus humains, les chercheurs à l'origine de cette nouvelle étude ont observé que les microbes anaérobies du côlon colonisaient non seulement l'intestin grêle après une seule transplantation, mais y persistaient également pendant des mois. Ces microbes modifiaient également leur nouvel environnement intestinal à leur avantage, le « terraformant » de manière à modifier le métabolisme, le comportement et l'équilibre énergétique du receveur .

« Je pense que c'est une sorte de signal d'alarme pour le domaine : nous ne devrions peut-être pas placer des microbes du gros intestin dans différentes parties de l'intestin qui ne devraient pas s'y trouver », a déclaré Orlando (Landon) DeLeon, PhD, chercheur postdoctoral à l'UChicago et auteur principal de la nouvelle étude, publiée dans Cell .

« Si nous concevons de bonnes thérapies, nous devons être conscients de l’importance d’adapter le microbiote régional à ses environnements appropriés afin d’offrir de meilleurs bénéfices pour la santé globale. »

Les transplantations de microbiote fécal ne sont approuvées par la Food and Drug Administration (FDA) que pour traiter les infections répétées à Clostridium difficile (C. diff), une bactérie opportuniste qui provoque souvent de graves symptômes gastro-intestinaux et une inflammation chez les patients hospitalisés ayant reçu des antibiotiques.

Constatant le succès du traitement des patients atteints de C. difficile , de nombreux médecins ont souhaité utiliser le TFM pour traiter d'autres affections digestives. Les chercheurs savent que la santé du microbiome intestinal peut affecter tous les organes et systèmes vitaux de l'organisme. L'idée est donc de remplacer un microbiome intestinal « malade » par un microbiome « ​​sain » pour résoudre le problème d'un seul coup.

Cependant, les experts soulignent que l’intestin n’est pas simplement un environnement cohérent avec le même microbiote partout, mais qu’il comporte plutôt plusieurs régions distinctes qui sont des écosystèmes microbiens très différents , chacun adapté à des microbes spécifiques qui peuvent fournir des fonctions vitales pour la santé de leur hôte.

« Il y a des microbes dans tout le tube digestif, et nous n'étudions principalement que le dernier tiers (le côlon) », explique DeLeon. « Alors comment peut-on espérer qu'un TFM, avec des microbes présents sur un tiers du tube digestif jusqu'à son extrémité, puisse guérir le reste de l'intestin ? »

Afin de tester les effets de la TMF sur différentes parties de l'intestin, DeLeon, le Dr Eugene B. Chang, professeur de médecine Martin Boyer à l'UChicago et auteur principal de l'étude, et leur équipe ont mené une série d'expériences sur des souris. Un groupe de souris a reçu une greffe de microbes prélevés dans le jéjunum, la première partie de l'intestin grêle. Un deuxième groupe a reçu une TMF standard, et un troisième groupe a reçu une greffe de cæcum, une section reliant l'intestin grêle au gros intestin, contenant un mélange de microbes des deux.

Les receveurs d'une telle greffe sont généralement d'abord traités par antibiotiques afin d'éliminer les microbes présents dans l'intestin et de permettre aux microbes nouvellement transplantés de s'établir, parfois aux mauvais endroits. Des tests ont montré que les microbes de chacune de ces greffes ont colonisé avec succès l'ensemble du tube digestif des souris, et pas seulement leurs niches d'origine. Cela a créé des déséquilibres intestinaux régionaux qui ont persisté jusqu'à trois mois après une seule greffe.

Les microbiomes altérés ont également modifié la production de métabolites dans chaque région intestinale, ce qui peut avoir un impact sur la santé de l'hôte . Les chercheurs ont observé des changements dans le métabolisme hépatique, notamment dans l'activité des gènes associés à la fonction immunitaire. Ils ont également observé des différences dans le comportement alimentaire, l'activité et la dépense énergétique des souris après les transplantations .

La découverte la plus surprenante a été que la présence de microbes inappropriés au mauvais endroit modifiait l'identité du tissu pour le rendre plus adapté à ces microbes. DeLeon a observé que les discordances modifiaient l'expression des gènes et des protéines de la paroi intestinale, les rapprochant ainsi davantage de celle des régions intestinales d'origine ou natives des microbes.

Pour des experts comme Toni Gabaldón, professeur de recherche de l'Icrea et responsable du groupe de génomique comparative de l'Institut de recherche en biomédecine (IRB Barcelone) et du Centre de supercalcul de Barcelone (BSC-CNS), qui n'ont pas participé à l'étude, bien que la recherche présente certaines limites, notamment dans la partie correspondant aux données humaines où le nombre de patients analysés est très faible (sept), les analyses dans les modèles de souris, au contraire, sont très complètes et utilisent des techniques appropriées.

Gabaldón a également déclaré au Science Media Centre que cette étude nous éclaire sur le peu de connaissances que nous possédons encore sur l'impact des transplantations fécales et propose d'explorer des transplantations combinées de diverses sources (omnimicrobiennes). « Des recherches cliniques et fondamentales supplémentaires sont nécessaires pour comprendre le véritable potentiel thérapeutique et les éventuels effets secondaires d'une transplantation fécale. »

Plus précisément, DeLeon et Chang préconisent tous deux les transplantations omnimicrobiennes, ou TOM. Cette approche permettrait de transférer des microbes provenant de toutes les régions de l'intestin, et pas seulement ceux provenant principalement du côlon. Qu'ils soient administrés par voie endoscopique ou sous forme de comprimés, les microbes s'installent naturellement aux bons endroits, notamment lorsqu'ils entrent en compétition avec d'autres microbes présents habituellement dans une région donnée.

« S'il y a un espace ouvert, quelque chose va le remplir », explique DeLeon. « Mais les microbes qui étaient censés s'y trouver sont mieux adaptés, donc ils le rempliront plus naturellement, même en présence d'autres microbes. »

Avec des informations de l'Université de Chicago