Bacillota, ex-Firmicutes : pas les bactéries de l'obésité

Si vous avez déjà reçu une analyse de selles accompagnée d'un diagramme en barres, la plus grande barre portait sans doute l'étiquette Firmicutes. Le compte rendu vous a peut-être expliqué que vous êtes « programmé pour grossir ». Voici ce que disent vraiment les études sur cette barre, et sur l'embranchement qui porte désormais un nouveau nom.

Ce qu'est Bacillota

Bacillota est un embranchement bactérien : une branche de tout premier niveau dans l'arbre des bactéries, le même rang que celui des « cordés » chez les animaux. La plupart de ses membres ont une paroi cellulaire épaisse à une seule couche (ils se colorent en Gram positif) — les Negativicutes, qui se colorent en Gram négatif, sont l'exception permanente — et un génome relativement pauvre en lettres G et C de l'ADN, ce qui vaut à ce groupe, dans les manuels anciens, le nom de « Gram positifs à faible G+C ».

Le nom est neuf. Pendant des décennies, l'embranchement s'est appelé Firmicutes, du latin « peau dure ». En 2021 ¹, le Comité international de systématique des procaryotes a fait entrer le rang d'embranchement dans son code de nomenclature, et Oren et Garrity ont validement publié des noms normalisés pour 42 embranchements ¹, chacun bâti sur un genre type. Firmicutes est devenu Bacillota, nom bâti sur le genre type Bacillus. Rien n'a changé chez les organismes ; seule l'étiquette a bougé. Vous croiserez encore l'ancien nom sur presque toutes les analyses grand public et dans tous les articles écrits avant le basculement, et cette fiche emploie donc les deux.

Où il vit en vous

Surtout dans le gros intestin. Quand Eckburg et ses collègues, à Stanford, ont séquencé 13 355 ² séquences de gènes ribosomiques provenant de la paroi du côlon et des selles d'adultes en bonne santé, en 2005 ², les deux embranchements dominants étaient les Firmicutes et les Bacteroidetes, et la plupart des séquences appartenaient à des espèces que personne n'avait jamais cultivées au laboratoire ². Ce tableau a tenu. Le Human Microbiome Project, en échantillonnant des adultes en bonne santé sur de nombreux sites du corps, a constaté que même des personnes en bonne santé diffèrent remarquablement par les microbes qu'elles portent, avec une forte spécialisation d'un site à l'autre ³. Le catalogue MetaHIT a chiffré l'échelle : 3,3 millions ⁴ de gènes microbiens non redondants dans les selles de 124 ⁴ Européens, environ 150 fois ⁴ le nombre de gènes humains, et au moins 160 ⁴ espèces bactériennes fréquentes chez chaque personne, sans exception.

Les Bacillota ne s'arrêtent pas à l'intestin. Les lactobacilles, qui appartiennent à cet embranchement, dominaient quatre des cinq ⁸ types de communautés que Ravel et ses collègues ont trouvés en séquençant le microbiote vaginal de 396 ⁸ femmes sans symptômes. Et Staphylococcus aureus, un autre membre, vit principalement dans le nez : la revue de Wertheim dans The Lancet Infectious Diseases en fait sa principale niche écologique chez l'humain ¹³.

Ce qu'il fait pour nous

Commençons par le mécanisme, car le bénéfice en découle. Les fibres et l'amidon résistant arrivent dans le côlon sans avoir été digérés. Les bactéries intestinales les fermentent en acides gras à chaîne courte, et deux d'entre eux, le butyrate et le propionate, sont ceux auxquels la revue de Louis et Flint attribue toute une série de fonctions favorables à la santé, le butyrate étant le carburant préféré des cellules qui tapissent le côlon ⁵. Les principaux producteurs de butyrate qu'ils décrivent — Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale et le groupe Roseburia — sont tous des Bacillota, et ils dépendent d'une nourriture croisée : le lactate ou le succinate d'une espèce devient la matière première d'une autre ⁵.

Le mieux étudié de ces producteurs a ses propres preuves. Sokol et ses collègues ont suivi des patients atteints de maladie de Crohn après une résection chirurgicale et ont constaté qu'une part plus faible de F. prausnitzii sur la paroi intestinale annonçait une rechute 6 mois ⁶ plus tard. Au laboratoire, la bactérie a fait produire aux cellules sanguines humaines nettement moins d'IL‑12 et d'IFN-gamma et davantage d'IL‑10, et son surnageant de culture a bloqué l'activation de NF-kappaB, un interrupteur central de l'inflammation ⁶. La réserve, dite tout haut : le bras de traitement de cette étude portait sur des souris atteintes d'une colite provoquée chimiquement, pas sur des humains. Cela montre un mécanisme plausible, pas une thérapie prouvée.

Il y a aussi une astuce de survie. Browne et ses collègues, à l'institut Sanger, ont réussi à cultiver 137 ⁷ espèces issues de selles humaines saines qu'on avait rangées parmi les non cultivables, et leurs génomes laissaient penser qu'au moins 50–60 % ⁷ des genres bactériens intestinaux fabriquent des spores résistantes. La plupart de ces formateurs de spores sont des Bacillota. Les spores permettent à des bactéries intestinales qui détestent l'oxygène de survivre au trajet d'une personne à la suivante, ce qui explique sans doute qu'une grande part de cette communauté soit partagée ⁷.

Ce qu'il fait contre nous

Le même embranchement abrite certains des pathogènes les plus sérieux que nous portons. Clostridioides difficile est un membre sporulant des Bacillota qui s'empare du côlon après que les antibiotiques en ont éliminé les concurrents. Dans une surveillance active menée dans 10 ¹² régions des États-Unis, Lessa et ses collègues ont estimé à 453 000 ¹² les infections et à près de 29 000 ¹² les décès pour la seule année 2011 ¹² ; 65,8 % ¹² des cas étaient liés aux soins, et les personnes de 65 ¹² ans ou plus avaient un rapport de taux de 8,65 ¹² par rapport aux adultes plus jeunes. Staphylococcus aureus est l'autre exemple de tous les jours : la revue de Wertheim note que les porteurs nasaux ont un risque plus élevé de développer ensuite une infection par leur propre souche, et que la résistance croissante de ce pathogène aux antibiotiques complique le traitement partout dans le monde ¹³.

Remarquez ce que ces deux-là ont en commun avec les membres serviables cités plus haut : la spore, la paroi épaisse, la persistance. Les traits qui font des Bacillota des alliées résistantes rendent aussi leurs pathogènes difficiles à déloger.

Le ratio de l'obésité, honnêtement

Revenons au diagramme. En 2006 ⁹, Ley, Turnbaugh, Klein et Gordon ont rapporté dans Nature que 12 ⁹ volontaires obèses portaient une part plus faible de Bacteroidetes que des personnes minces, et que cette part montait à mesure qu'ils perdaient du poids avec deux ⁹ régimes hypocaloriques. L'étude jumelle chez la souris a trouvé qu'un microbiote « obèse » tirait plus d'énergie des aliments et que le trait se transmettait à des souris sans germes ¹⁰. De ces articles, le ratio Firmicutes/Bacteroidetes est passé dans la culture populaire comme un curseur gros-maigre.

Les preuves accumulées depuis n'ont pas suivi. Magne et ses collègues ont passé la littérature en revue en 2020 ¹¹ et ont trouvé des résultats contradictoires d'une étude à l'autre, avec des écarts expliqués aussi facilement par la manipulation des échantillons, la méthode de séquençage et un mode de vie mal décrit que par le poids corporel. Leur conclusion, dans leurs propres termes : il est aujourd'hui difficile d'associer ce ratio à un état de santé défini, et plus encore d'en faire une signature de l'obésité ¹¹. Une grande barre Bacillota sur un compte rendu d'analyse n'est donc pas un diagnostic. C'est l'instantané d'un embranchement qui contient à la fois les producteurs de butyrate dont vit la paroi de votre côlon et les pathogènes qui inquiètent votre hôpital, et la barre ne peut pas vous dire lesquels vous portez.