Bacteroidota : privée de fibres, elle mange votre muqueuse

Demandez à la plupart des gens de trier les bactéries et vous obtenez deux tas : les bonnes, celles de la publicité pour le yaourt, et les mauvaises, celles de la poignée de porte. Bacteroidota ne va dans aucun des deux tas, et ce n'est pas une esquive diplomatique — c'est ce que dit la littérature publiée. Le même embranchement qui digère la part de votre dîner que vous ne pouvez pas digérer, et qui aide à enseigner à votre système immunitaire ce qu'il doit tolérer, est aussi le groupe qui apparaît dans la plupart des infections anaérobies quand il arrive là où il ne devrait pas être. Prenons donc les avantages et les inconvénients dans l'ordre, l'étude nommée à chaque fois.

Ce que c'est, en une phrase

Bacteroidota est un embranchement — une très grande branche de l'arbre des bactéries — de bactéries à Gram négatif, ne formant pas de spores, dont les membres se spécialisent dans le démontage des sucres complexes. Ses membres intestinaux sont des anaérobies strictes ; l'embranchement compte aussi des lignées du sol et des eaux qui vivent avec l'oxygène.

Cette spécialisation est le fil conducteur. Une revue de 2019 sur la biologie de l'embranchement décrit l'outillage commun : ses membres rangent leurs enzymes actives sur les glucides dans des locus d'utilisation des polysaccharides, des groupes de gènes qui ne s'allument que lorsque le sucre correspondant est vraiment là, et ils poussent ces enzymes vers l'extérieur par un système de sécrétion qu'on ne trouve pratiquement que dans cet embranchement ⁴. C'est un dispositif économe. Ne fabriquez l'enzyme qu'une fois le repas arrivé.

Où elle vit en vous

Surtout dans le gros intestin, et en nombre colossal. Quand Eckburg et ses collègues ont examiné 13 355 séquences de gènes d'ARN ribosomique issues de la muqueuse du côlon et des selles de trois adultes en bonne santé, dans Science en 2005 — l'une des premières tentatives de lire l'intestin sans chercher à y cultiver quoi que ce soit —, les Bacteroidetes sont ressortis comme l'une des deux divisions qui dominent un côlon sain ². Des travaux ultérieurs ont montré que la communauté se range en un petit nombre de configurations récurrentes plutôt qu'en un dégradé continu : une analyse parue en 2011 dans Nature a repéré trois groupes robustes dans des cohortes de plusieurs pays, dont l'un porté par Bacteroides ¹².

L'embranchement n'est pas qu'intestinal. Ses parentes vivent dans la bouche, les voies respiratoires et le vagin, et hors du corps c'est un embranchement dominant du sol, où la même machinerie enzymatique démonte les glycanes des plantes et des champignons au lieu des fibres alimentaires ⁴.

Ce qu'elle fait pour nous

Elle mange ce que vous ne pouvez pas manger. Votre propre génome code un maigre jeu d'enzymes des glucides. Le sien est immense. Quand Xu et ses collègues ont publié le génome complet de Bacteroides thetaiotaomicron dans Science en 2003, le protéome de 4 779 membres s'est révélé contenir un appareil élaboré pour capter et découper des polysaccharides alimentaires autrement indigestes, plus un vaste système de détection pour savoir quel sucre vient d'arriver ³. Les produits de fermentation de ce travail — les acides gras à chaîne courte — sont le carburant dont vit la paroi de votre côlon.

Elle aide à construire le système immunitaire. C'est le résultat qui a changé la façon dont le domaine parle des commensaux. Mazmanian et ses collègues ont montré dans Cell en 2005 qu'une seule molécule de Bacteroides fragilis, le polysaccharide A, dirige la maturation du système immunitaire de l'hôte : coloniser des souris sans germes avec la bactérie corrigeait des déficits généraux de lymphocytes T et des déséquilibres des lymphocytes T auxiliaires et guidait l'organogenèse lymphoïde, tandis qu'un mutant dépourvu de ce polysaccharide n'y arrivait pas ⁷. Un sucre bactérien, qui accomplit un travail de développement que la souris ne pouvait pas faire seule.

La réserve, dite tout haut : il s'agissait de souris sans germes. C'est une démonstration propre d'un mécanisme, pas la preuve qu'une intervention humaine quelconque le reproduit.

Elle garde la barrière de mucus honnête — si vous la nourrissez. Desai et ses collègues, dans Cell en 2016, ont mis des souris porteuses d'une communauté intestinale humaine définie sous régime sans fibres ; privées de polysaccharides végétaux, les bactéries se sont tournées vers les glycoprotéines du mucus de l'hôte comme source de nourriture, la couche de mucus du côlon s'est érodée, et les animaux sont devenus bien plus vulnérables à un pathogène des muqueuses ⁵. Les organismes ne sont pas devenus malveillants. Ils ont mangé le seul substrat qui restait.

Ce qu'elle fait contre nous

Hors de l'intestin, c'est un pathogène sérieux. La revue de Hannah Wexler dans Clinical Microbiology Reviews est franche sur l'arithmétique : on trouve des Bacteroides dans la plupart des infections anaérobies, avec une mortalité associée de plus de 19 %, et B. fragilis — qui ne représente qu'environ 0,5 % de la flore du côlon humain — est le pathogène anaérobie le plus souvent isolé, par ses facteurs de virulence plutôt que par son abondance ⁶. Quand la paroi intestinale est percée par une chirurgie, une perforation ou un traumatisme, une habitante tranquille devient un abcès.

Elle porte une résistance aux antibiotiques redoutable. La même revue note que les Bacteroides possèdent le plus grand nombre de mécanismes de résistance aux antibiotiques et les taux de résistance les plus élevés de tous les pathogènes anaérobies, avec une résistance clinique croissante à la céfoxitine, à la clindamycine, au métronidazole, aux carbapénèmes et aux fluoroquinolones ⁶. C'est une raison de mieux prescrire, pas d'avoir peur de son propre côlon.

Un type de souche a un dossier cancer. Certains B. fragilis portent le gène d'une toxine sécrétée. Wu et ses collègues ont montré dans Nature Medicine en 2009 que le B. fragilis entérotoxinogène, mais pas la forme non toxinogène, déclenchait une colite et provoquait fortement des tumeurs du côlon dans un modèle murin de néoplasie intestinale, par une voie inflammatoire Th17 qu'on pouvait bloquer en neutralisant l'interleukine‑17 ⁸. Chez l'humain, Boleij et ses collègues ont comparé les biopsies muqueuses de 49 patients atteints de néoplasie colorectale à celles de 49 témoins et ont trouvé le gène de la toxine sur 85,7 % des prélèvements du côlon gauche et 91,7 % de ceux du côlon droit, contre 53,1 % et 55,5 % des biopsies témoins ⁹.

La réserve, et elle est grande : c'est une association dans une petite étude, la moitié des témoins portaient le gène eux aussi, et porter un gène de toxine n'est pas développer un cancer. Le travail chez la souris montre qu'un mécanisme existe ; le travail chez l'humain montre une corrélation qui mérite d'être étudiée. Ni l'un ni l'autre ne montre une causalité chez l'humain.

Dans la bouche, un seul membre réécrit toute la pièce. Porphyromonas gingivalis appartient à cet embranchement et fonde l'hypothèse du pathogène clé, posée dans Nature Reviews Microbiology en 2012 : un organisme peu abondant qui provoque la maladie non pas en dépassant tous les autres, mais en remodelant une communauté par ailleurs inoffensive en une communauté nuisible ¹⁰.

Le nom : Bacteroidota, autrefois Bacteroidetes

Les deux noms sont corrects ; l'un est le nom actuel. Jusqu'à récemment, le rang d'embranchement n'avait aucun statut dans le code officiel de nomenclature des procaryotes. Une fois qu'il en a eu un, Oren et Garrity ont publié des descriptions officielles donnant un statut valide à 42 noms d'embranchements en 2021, et Bacteroidetes a été régularisé en Bacteroidota ¹. NCBI Taxonomy porte l'embranchement sous son nom actuel, avec « CFB group bacteria » comme ancienne étiquette informelle ; l'identifiant taxinomique figure dans le panneau de cette page. Si vous cherchez dans la littérature, cherchez les deux orthographes — la plupart des articles classiques cités plus haut ont paru sous l'ancienne.

Le titre du « rapport de l'intestin mince », et pourquoi s'en méfier

Vous avez sans doute croisé l'affirmation qu'un rapport Bacteroidetes/Firmicutes élevé marque un intestin de personne mince. Elle n'a pas tenu. Sze et Schloss ont regroupé dix jeux de données indépendants dans mBio en 2016 et ont trouvé que, si quelques mesures de diversité étaient faiblement associées à l'obésité, le rapport Bacteroidetes/Firmicutes et l'abondance de chaque embranchement ne l'étaient pas ; des modèles d'apprentissage automatique entraînés sur un jeu de données et testés sur les autres atteignaient une exactitude de classement médiane comprise entre 33,01 % et 64,77 %, et l'écart de diversité de Shannon entre personnes obèses et non obèses était de 2,07 % ¹¹.

Voilà le résumé honnête d'une décennie de gros titres. L'embranchement compte énormément pour le fonctionnement de votre intestin. Ce n'est pas, au vu des preuves actuelles, un cadran qu'on lit sur une analyse de selles et sur lequel on agit.