Dans le monde d'aujourd'hui, les maladies infectieuses continuent de représenter une menace majeure pour la santé publique. L'étude Global Burden of Disease a estimé qu'en 2019, environ 25 % de tous les décès dans le monde étaient dus à des infections. Cette statistique stupéfiante souligne le besoin crucial de nouvelles stratégies pour prévenir et gérer les infections graves.

De nouvelles données suggèrent que la clé de la réduction de la vulnérabilité aux infections pourrait se trouver dans les trillions de microbes qui peuplent notre intestin - le microbiome intestinal. Dans deux études de population à grande échelle récemment publiées dans The Lancet Microbe, les chercheurs ont constaté que la composition des bactéries intestinales d'un individu était étroitement liée à son risque d'être hospitalisé pour une maladie infectieuse.

Les études, menées par une équipe de l'Amsterdam UMC aux Pays-Bas, ont analysé les microbiomes intestinaux de plus de 10 000 participants issus de deux cohortes indépendantes, l'une aux Pays-Bas et l'autre en Finlande. Les chercheurs ont ensuite suivi ces participants pendant 5 à 7 ans, en déterminant qui avait été hospitalisé ou était décédé des suites d'une maladie infectieuse au cours de cette période.

Leurs conclusions sont frappantes. Les participants présentant une abondance relative plus élevée de certaines bactéries intestinales, en particulier celles qui produisent l'acide gras à chaîne courte butyrate, présentaient un risque significativement réduit d'infections graves nécessitant une hospitalisation. Cet effet protecteur s'est maintenu même après prise en compte de facteurs tels que l'âge, l'origine ethnique, le mode de vie, l'utilisation d'antibiotiques et les problèmes de santé sous-jacents.

"Il s'agit de la plus grande étude à ce jour portant sur la relation entre le microbiome intestinal et la susceptibilité aux infections dans la population générale", a déclaré l'auteur correspondant, le Dr W. Joost Wiersinga de l'UMC d'Amsterdam. "Et le fait que nous ayons pu reproduire nos résultats dans deux cohortes distinctes provenant de pays différents ajoute vraiment à la force et à la généralisabilité des résultats".

Le lien entre l'intestin et l'infection

Le lien entre le microbiome intestinal et le risque d'infection n'est pas tout à fait surprenant. Les chercheurs ont observé depuis longtemps que les patients hospitalisés pour des infections graves présentaient souvent des perturbations importantes de leurs communautés microbiennes intestinales, même avant de recevoir des antibiotiques ou d'autres traitements.

"Les patients souffrant d'infections présentent souvent une perte de bactéries anaérobies bénéfiques et une prolifération de microbes potentiellement pathogènes dans l'intestin", explique le Dr Wiersinga. "Mais la grande question est de savoir si ces altérations du microbiome ne sont qu'une conséquence de l'infection ou si elles contribuent en fait à accroître la susceptibilité.

Les études animales ont permis de mieux comprendre cette question. Chez la souris et d'autres modèles, il a été démontré que la perturbation du microbiome intestinal - par exemple, par un traitement antibiotique - émousse les réponses immunitaires et augmente la gravité de diverses infections virales, bactériennes et fongiques. À l'inverse, l'augmentation des niveaux de bactéries anaérobies bénéfiques, comme les producteurs de butyrate, peut renforcer les défenses antimicrobiennes et protéger contre les infections systémiques.

Les nouvelles études de population chez l'homme suggèrent que ces mêmes principes s'appliquent dans le monde réel. Les participants présentant une plus grande abondance de bactéries productrices de butyrate au début de l'étude étaient nettement moins susceptibles d'être hospitalisés pour une maladie infectieuse au cours des années suivantes.

"Les effets protecteurs des bactéries productrices de butyrate proviennent probablement de leur capacité à moduler à la fois l'immunité intestinale locale et les réponses inflammatoires systémiques", a déclaré le Dr Teemu Niiranen, coauteur de l'étude à l'université de Turku en Finlande. "Il a été démontré que le butyrate stimule la production de peptides antimicrobiens, renforce la fonction de barrière de l'intestin et atténue l'inflammation excessive qui peut endommager les tissus en cas d'infection.

Une signature microbienne du risque d'infection

Au-delà de l'abondance des producteurs de butyrate, les nouvelles études ont également révélé des signatures microbiennes distinctes associées à une sensibilité accrue aux infections. Les participants qui ont ensuite été hospitalisés pour des infections présentaient des niveaux relatifs plus élevés de certaines bactéries comme Veillonella, qui peuvent agir comme des agents pathogènes opportunistes, ainsi que des niveaux plus faibles de genres anaérobies stricts comme Butyrivibrio.

"Le fait que nous ayons observé les mêmes différences microbiennes entre les groupes de résultats dans les cohortes néerlandaise et finlandaise est vraiment frappant", a noté le Dr Niiranen. "Cela suggère qu'il pourrait y avoir un profil de microbiome intestinal de base qui prédispose les individus à des infections graves, indépendamment de la géographie ou d'autres facteurs."

Il est intéressant de noter que les chercheurs ont pu exploiter ces signatures microbiennes pour développer un score de risque personnalisé pour les hospitalisations liées à une infection. Appliqué à la cohorte finlandaise, les participants jugés à haut risque sur la base de leurs bactéries intestinales au départ avaient une probabilité accrue de 39 % d'être hospitalisés pour une infection par rapport aux individus à faible risque.

"Cela met en évidence la possibilité d'utiliser le microbiome intestinal comme biomarqueur prédictif pour identifier les personnes présentant un risque élevé d'infections graves", a déclaré le Dr Rob Knight, expert en microbiome à l'Université de Californie à San Diego, qui a participé à l'étude. "Avec une validation plus poussée, une évaluation du risque basée sur le microbiome pourrait aider à cibler les stratégies de prévention sur les individus qui en ont le plus besoin."

Repenser l'utilisation des antibiotiques

Les nouveaux résultats soulèvent également des questions importantes sur l'utilisation généralisée des antibiotiques et son impact potentiel sur la sensibilité aux infections. On sait que les antibiotiques perturbent le microbiome intestinal, entraînant souvent une diminution des bactéries anaérobies bénéfiques telles que les producteurs de butyrate.

Des recherches antérieures menées par l'équipe de l'UMC d'Amsterdam et d'autres ont montré que la perte de ces microbes intestinaux anaérobies est associée à un risque accru d'infections dans les populations de patients à haut risque, tels que ceux qui se remettent d'un accident vasculaire cérébral ou qui subissent une greffe de cellules souches.

"Nous constatons aujourd'hui que les effets néfastes de la perturbation du microbiome sur le risque d'infection peuvent également s'étendre à la population générale", a déclaré le Dr Wiersinga. "Cela souligne vraiment la nécessité de réévaluer notre utilisation des antibiotiques, en particulier ceux qui ont une puissante activité anti-anaérobie, et de prendre en compte les conséquences à long terme sur l'écosystème intestinal et la sensibilité aux infections graves."

En fait, une étude récente menée par l'équipe du Dr Wiersinga a montré que l'administration d'antibiotiques à large spectre à des patients gravement malades dans les services d'urgence était associée à des résultats cliniques plus défavorables, y compris un risque accru de mortalité. Ces résultats s'ajoutent au nombre croissant de preuves soulignant les méfaits involontaires de l'utilisation indiscriminée des antibiotiques.

Le chemin à parcourir

Bien que ces nouvelles études fournissent des preuves irréfutables du lien entre le microbiome intestinal et le risque d'infection, les chercheurs s'empressent de noter que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour établir la causalité et traduire ces résultats dans la pratique clinique.

"Nos données d'observation montrent une association claire, mais nous ne pouvons pas dire avec certitude si les changements du microbiome sont vraiment à l'origine d'une susceptibilité accrue aux infections ou s'ils agissent simplement comme un marqueur d'une dysrégulation sous-jacente", a averti le Dr Wiersinga. "Les études interventionnelles qui manipulent délibérément le microbiome intestinal seront cruciales pour déterminer si la modulation de ces communautés microbiennes peut réellement réduire le fardeau des infections graves."

Plusieurs groupes de recherche explorent déjà des thérapies potentielles basées sur le microbiome, telles que l'administration de bactéries bénéfiques ou la délivrance ciblée de métabolites comme le butyrate. Si elles s'avèrent efficaces, ces approches pourraient représenter un changement de paradigme dans la façon dont nous envisageons la prévention et la gestion des infections.

"En fin de compte, notre objectif est d'exploiter la puissance du microbiome intestinal pour renforcer les défenses naturelles de l'organisme contre les agents pathogènes", a déclaré le Dr Knight. "En comprenant l'interaction complexe entre nos habitants microbiens et le système immunitaire, nous pourrons peut-être mettre au point des moyens novateurs pour renforcer la résistance aux infections graves et améliorer les résultats en matière de santé publique".

Alors que les maladies infectieuses continuent de représenter une menace mondiale majeure, les résultats de ces vastes études de population offrent un nouvel espoir. Le microbiome intestinal pourrait être la clé de stratégies plus efficaces pour la prévention des infections - une perspective qui pourrait avoir des implications considérables pour la santé humaine dans le monde entier.

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