Comment l’environnement intérieur impacte l’équilibre du microbiote

L’intestin humain abrite des millions de microbes, principalement des bactéries, qui ont des effets positifs et négatifs sur la santé. Une récente Recherche environnementale article de journal a évalué comment les microbiomes et les métabolites intérieurs affectent le microbiote intestinal humain.

Étude: Impact des caractéristiques environnementales sur le microbiote intestinal des enfants – Une étude pilote pour évaluer le rôle du microbiome et des métabolites intérieurs. Crédit d’image : CI Photos / Shutterstock

Arrière-plan

La dysbiose bactérienne intestinale a été associée à l’incidence de nombreuses maladies, telles que le cancer colorectal, les maladies inflammatoires de la peau et les maladies rénales chroniques. Plusieurs indices, tels que l’indice de Shannon, l’indice de Simpson, l’indice de santé du microbiome intestinal (GMHI) et le PD de Faith, ont été développés pour examiner la santé intestinale en mesurant la diversité et l’abondance microbiennes.

Plusieurs études ont indiqué que le milieu environnant et le mode de vie d’un individu influencent de manière significative le microbiote intestinal. Fait intéressant, il a été noté que les enfants exposés aux animaux de compagnie ont une abondance modifiée de taxons de microbiote intestinal, et ceux exposés à la poussière domestique et au sol ont montré une diversité microbienne intestinale élevée. Les personnes résidant à proximité des espaces verts ont une diversité α accrue de l’intestin humain. En revanche, les personnes vivant dans des zones à haut niveau de pollution atmosphérique courent un risque élevé de dysbiose microbienne intestinale, qui a un impact sur la santé métabolique.

Des études antérieures ont indiqué une association entre le microbiome intérieur et les métabolites microbiens avec des maladies chroniques (par exemple, la rhinite, l’asthme, le syndrome des bâtiments malsains et la dermatite). Microbiote intérieur commun, tel que Collinselle, Aspergillus subversicolor, et Cutibactérie ont été associés à l’incidence de nombreuses maladies chroniques. Cependant, tous les microbes intérieurs n’ont pas d’effets négatifs. Par exemple, la présence de Lactobacilles inertes, Prevotella et Dolosigranule dans l’environnement intérieur est négativement associé à l’incidence de la rhinite. De plus, certains microbiomes intérieurs (par exemple, Clostridium difficile) module également le microbiote intestinal humain.

Le régime alimentaire joue un rôle crucial dans la population et l’abondance microbiennes de l’intestin. Une alimentation riche en fibres favorise les bactéries bénéfiques, tandis qu’une alimentation riche en graisses augmente le niveau de bactéries nocives, ce qui favorise l’inflammation intestinale et altère la perméabilité intestinale. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l’impact des microbiomes et des métabolites intérieurs sur la composition et la diversité du microbiote intestinal.

À propos de l’étude

Cette étude pilote a évalué l’impact du microbiome intérieur et des métabolites sur le microbiote intestinal humain. Au total, 56 enfants âgés de 3 à 10 ans ont été recrutés dans cette étude. Des questionnaires électroniques ont été utilisés pour recueillir des informations sur la santé et les caractéristiques environnementales pertinentes. Une méthode pondérée en fonction de la distance a été utilisée pour estimer les polluants annuels de l’air extérieur.

Des échantillons fécaux ont été prélevés sur les participants et des échantillons de poussière ont été prélevés à l’aide d’un échantillonneur stérile. L’ADN a été extrait des échantillons de poussière et a été analysé à l’aide d’une technique de séquençage métagénomique indépendante de la culture. De plus, la chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS) a été utilisée pour le profilage chimique des échantillons de poussière.

Les associations entre les caractéristiques microbiennes et non microbiennes environnementales et la diversité/composition du microbiote intestinal ont été étudiées à l’aide de PERMANOVA et de modèles de régression. De plus, l’effet des caractéristiques environnementales sur le GMHI a également été examiné.

Résultats de l’étude

Les enfants recrutés dans cette étude ont été choisis au hasard dans douze des seize districts de Shanghai, en Chine. La cohorte de l’étude était composée de 38 % de garçons et de 62 % de filles. Plus de la moitié de la cohorte avait des frères et sœurs et environ 59 % des enfants avaient des animaux de compagnie ou des plantes d’intérieur pendant leur petite enfance. Vingt et un enfants résidaient dans une zone de trafic intense. Certains enfants avaient commencé la maternelle. Environ 16 % des enfants ont été exposés au tabagisme environnemental pendant leur petite enfance.

Au total, 6 247 microbes ont été caractérisés à partir des échantillons de poussière intérieure. La majorité des microbes appartenaient aux classes Bacilli, Gammaproteobacteria et Actinobacteria, suivies des Bacteroidia, Flavobacteria, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Clostridia et Tissierellia. Certaines des espèces microbiennes les plus abondantes sont Cutibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidiset Microcoque jaune.

Les agents pathogènes facultatifs, tels que Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, et Klebsiella pneumoniae, ont également été détectés. Les facteurs de virulence (FV) et les gènes de résistance aux antimicrobiens (ARG) ont été déterminés à l’aide de techniques de séquençage moléculaire. Les FV étaient principalement dérivés d’agents pathogènes facultatifs.

Au total, 1 442 métabolites et produits chimiques ont été caractérisés via la deuxième étape de la spectrométrie de masse (MS2). Des métabolites, tels que principalement des lipides (p. ex., acyl gras, flavonoïdes et dérivés de stéroïdes), des xénobiotiques, des acides aminés, des glucides, des cofacteurs et des vitamines, ont été identifiés lors du profilage chimique.

Un total de 318 bactéries ont été caractérisées à partir d’échantillons intestinaux appartenant aux phylums Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes et Bacteroidetes. L’intestin des enfants a été enrichi avec Flavonifractor pleutii, Oscillibacter et Faecalibacterium. L’âge des enfants et le moment où ils ont commencé la maternelle avaient un impact significatif sur la composition microbienne de l’intestin. De plus, le fait de résider à proximité d’un trafic intense a également influencé la composition microbienne de l’intestin.

Parmi les caractéristiques alimentaires, la fréquence de consommation de boissons gazeuses a eu un impact considérable sur la composition microbienne de l’intestin. L’abondance de métabolites et de produits chimiques à l’intérieur n’a eu aucun impact sur la composition microbienne globale de l’intestin.

conclusion

Les auteurs affirment que cette étude est la première à examiner l’association entre le microbiome/métabolites intérieurs et le microbiote intestinal. Cette étude a mis en évidence comment l’exposition aux microbes intérieurs influence le microbiote intestinal humain.