Métabolisme du lactose chez l’individu absorbeur et malabsorbeur, le rôle du microbiote intestinal

Métabolisme du lactose chez l’individu absorbeur et malabsorbeur, le rôle du microbiote intestinal

galactose, ensuite absorbés au niveau de l’iléon (Figure 13). Leur absorption intestinale, au niveau des membranes apicales des entérocytes, est effectuée par deux familles de transporteurs : utilisation métabolique consécutive (Figure 14). Utilisation du galactose Le galactose peut simplement rester dans la circulation sanguine et être acheminé jusqu’aux reins où il est excrété dans les urines. Sous forme d’UDP-galactose, le galactose peut également participer à la synthèse de glycoprotéines, de glycolipides et de glycosaminoglycanes. Le galactose peut sinon être isomérisé en glucose avant d’entrer dans la voie glycolytique. Cette réaction est catalysée par une galactokinase qui phosphoryle le galactose en galactose-1P, puis pas une uridyl-transférase qui isomérise le galactose-1P en glucose-1P et par une phospho-glucomutase qui convertit le glucose-1P en glucose-6P. Utilisation du glucose Le glucose, sous forme de glucose-6-P, peut être utilisé directement par les muscles, le cerveau et les autres tissus via la glycolyse, mécanisme de production d’ATP ne nécessitant pas d’oxygène. Le pyruvate produit est soit transformé en acetyl-CoA qui entre alors dans le cycle de Krebs réalisé au niveau mitochondrial, soit fermenté en anaérobiose dans le cytoplasme de la cellule. Le glucose peut également être stocké dans le foie et dans les muscles sous forme de glycogène. La glycogénogénèse, stimulée par l’insuline et nécessitant plusieurs enzymes dont la synthétase, peut être résumée par la formule : Chez un sujet malabsorbeur, le lactose non absorbé parvient jusqu’au côlon où il se comporte alors comme une fibre fermentescible. La fermentation colique, réalisée par la flore anaérobie hydrolytique et glycolytique, a notamment lieu dans le caecum et le côlon droit. Elle conduit à la production et à l’accumulation de produits intermédiaires (succinate, lactate, formate, éthanol) et terminaux (propionate, acétate, butyrate) osmotiquement actifs, et de gaz (hydrogène, dioxyde de carbone, méthane).

Le rôle du microbiote intestinal

Le microbiote intestinal représente l’ensemble des micro-organismes vivant dans l’écosystème intestinal, en relation étroite avec l’hôte. Cette biomasse, représentant 50 % du poids fécal, est constituée d’environ 1000 espèces, dont une quarantaine majoritaires chez l’adulte sain (Rajilic-Stojanovic et al., 2007). Le rôle de la fraction microbienne du microbiote et ses interactions avec l’hôte ont été très étudiés durant ces dernières années. Les derniers travaux, dont le nombre a augmenté de façon exponentielle depuis les années 2000, permettent aujourd’hui d’affirmer que le microbiote intestinal est essentiel pour divers processus physiologiques de l’hôte. Il participe notamment à la digestion via la dégradation de composés d’origine alimentaire indigestibles comme la fermentation des fibres végétales, intervient dans la protection contre la prolifération de microorganismes potentiellement pathogènes, et joue également un rôle dans divers processus physiologiques de l’hôte (Guilloteau et al., 2010 ; Lee et al., 2010 ; Sekirov et al., 2010).

Composition du microbiote

Le microbiote intestinal se compose d’une flore résidente et d’une flore en transit. La flore résidente est constituée d’une flore dominante, composée de 25 à 40 espèces majoritairement anaérobies strictes, et d’une flore sous-dominante composée de bactéries anaérobies strictes ou facultatives. La fraction microbienne la plus nombreuse et la plus étudiée est composée de micro-organismes procaryotes (bactéries ou archées). Les études basées sur l’inventaire du microbiote intestinal montrent que le noyau phylogénétique de la flore dominante est constitué de trois principaux phyla : les Bacteroidetes (eg Bacteroides), les Firmicutes (eg Lactobacillus, Clostridium, Enterococcus) et les Actinobactéries (eg Bifidobacterium, Atopobium) (Figure 15) (Eckburg et al., 2005 ; Suau et al., 1999). L’importance relative de ces trois phyla est spécifique à chaque période de la vie et à l’état physiologique du sujet. En effet, le ratio Firmicutes/ Bacteroidetes évolue avec l’âge, passant de 0.4 chez l’enfant à 10.9 chez l’adulte et à 0.6 chez le sujet âgé (Mariat et al., 2009). Par ailleurs, les premières recherches étudiant l’implication du microbiote dans l’obésité, bien que désormais discutées, avaient montré que ce même ratio était significativement plus élevé chez le sujet obèse ou en surpoids que chez le sujet mince. Concernant les genres bactériens, un remaniement est observé au cours du vieillissement, malgré un nombre relativement stable de micro-organismes présents dans le microbiote intestinal. En effet, l’analyse de flore fécale a montré les résultats suivants : une prédominance (par ordre décroissant) de Bacteroides, bifidobactéries, entérobactéries et clostridies chez l’enfant, une prédominance de Bacteroides, bifidobactéries, lactobacilles et clostridies chez l’adulte, une prédominance de Bacteroides, bifidobactéries, clostridies et entérobactéries chez le sujet âgé (Hopkins et al., 2002). Par ailleurs, une augmentation de l’hétérogénéité des genres bactériens et de la densité bactérienne est systématiquement observée le long de l’intestin avec une prédominance des lactobacilles dans l’estomac, de  bacilles et de streptocoques dans l’intestin grêle, et de Bacteroides dans le côlon (Figure 16) (Sekirov et al., 2010).