Génétique ou mode de vie : qu'est-ce qui façonne notre microbiome ?

La question du rôle de la nature par rapport à celui de la nourriture se pose également concernant notre microbiome – le complément personnel de bactéries généralement amicales que nous transportons avec nous. L'une après l'autre, des études ont montré que notre microbiome affecte presque tous les aspects de notre santé et que sa composition microbienne, qui varie d'un individu à l'autre, pourrait être déterminante pour tout, depuis la prise de poids jusqu'à l'humeur. Certains chercheurs avaient suggéré que cette variabilité du microbiome était avant tout liée à des différences au niveau des gènes, mais une étude à grande échelle menée à l’Institut Weizmann des Sciences remet en question cette idée et fournit des éléments indiquant que le lien entre le microbiome et la santé pourrait être encore plus important que nous ne le pensions.

En effet, l'hypothèse de travail était que la génétique joue un rôle majeur dans la détermination des variations du microbiome entre les individus. Selon cette vision, nos gènes déterminent l'environnement que notre microbiome occupe et tout environnement particulier permet à certaines souches bactériennes de prospérer. Les chercheurs de Weizmann ont toutefois été surpris de découvrir que la génétique de l'hôte joue un rôle très mineur dans la détermination de la composition du microbiome et n'est la cause que d'environ 2 % des variations entre les populations.

La recherche a été effectuée par l'étudiante Daphna Rothschild, le Dr Omer Weissbrod et le Dr Elad Barkan du laboratoire du Pr. Eran Segal du Département d'Informatique et de Mathématiques Appliquées, ainsi que par des membres du groupe du Pr. Eran Elinav du Département d'Immunologie, tous de l’Institut Weizmann des Sciences. Leurs résultats, récemment publiées dans Nature, étaient basées sur une base de données unique d'environ 1 000 Israéliens ayant participé à une étude longitudinale sur la nutrition personnalisée. Israël a une population très diverse qui constitue un cadre expérimental idéal pour étudier les effets des différences génétiques. En plus des données génétiques et de la composition du microbiome, les renseignements recueillis au sujet de chaque participant à l'étude comprenaient les habitudes alimentaires, le mode de vie, les médicaments et d'autres mesures. Les scientifiques ayant analysé ces données sont arrivés à la conclusion que l'alimentation et le mode de vie sont, de loin, les facteurs dominants qui façonnent la composition de notre microbiome.

Si la population de notre microbiome n'est pas façonnée par la génétique, comment interagit-elle avec nos gènes pour modifier notre santé ? Les scientifiques se sont penchés sur les liens entre le microbiome et les mesures de cholestérol, de poids, de glycémie et d'autres paramètres cliniques disponibles dans la base de données. Les résultats de l'étude furent très surprenants : pour la plupart de ces mesures cliniques, l'association avec les génomes bactériens était au moins aussi forte, et dans certains cas plus forte, que l'association avec le génome humain de l'hôte.

Selon les scientifiques, ces résultats montrent clairement que la compréhension des facteurs qui façonnent notre microbiome pourrait être essentielle à la compréhension et au traitement de nombreux problèmes de santé courants.

Segal : « Nous ne pouvons pas changer nos gènes, mais nous savons maintenant que nous pouvons modifier, et même remodeler, la composition des différents types de bactéries que nous hébergeons dans notre corps. Les résultats de nos recherches sont donc très encourageants ; ils suggèrent que notre microbiome pourrait être un puissant moyen d'améliorer notre santé. »

La recherche sur le microbiome est un domaine relativement récent ; la base de données de 1 000 individus constituée à l'institut Weizmann est l'une des plus vastes au monde. Segal et Elinav pensent qu'avec le temps et l'ajout de nouvelles données à leur étude et à celles d'autres chercheurs, ces récentes découvertes seront encore davantage validées et que le lien existant entre notre microbiome, notre génétique et notre santé deviendra plus clair. 

La recherche du Pr. Eran Elinav bénéficie du soutien de la Fondation Adelis, de Andrew et Cynthia Adelson, de la succession de Bernard Bishin, de Valerie et Aaron Edelheit, du Conseil européen de la recherche, de Jack N. Halpern, du Fond Charitable Leona M. et Harry B. Helmsley, de la Fondation Bernard M. et Audrey Jaffe, de la Fondation Else Kroener Fresenius, du Fond Charitable Park Avenue, de la Fondation de la Famille Lawrence et Sandra Post, de la Fondation Rising Tide, de Vera et John Schwartz, de Leesa Steinberg et de Yael et Rami Ungar. Le professeur Elinav est titulaire de la chaire professorale au nom de Sir Marc et Lady Tania Feldmann.

La recherche du Pr. Eran Segal bénéficie du soutien de la Fondation Adelis, de Judith Benattar, de la Fondation de la famille Carter Chapman Shreve, du Crown Human Genome Center (qu'il dirige), du Conseil européen de la recherche, de Jack N. Halpern, de la Fondation Else Kroener Fresenius, de Donald et Susan Schwarz et de Leesa Steinberg.

Les communiqués de presse de l'Institut Weizmann sont publiés sur Internet à l'adresse

http://wis-wander.weizmann.ac.il/, et sont également disponibles sur http://www.eurekalert.org/