Nous, les humains, sommes colonisés par des microorganismes qui ont évolué en même temps que nous et qui agissent sur nos fonctions physiologique, métabolique, nerveuse et immunitaire. De plus, ces microorganismes nous protègent contre les agents pathogènes et modifient notre sensibilité aux maladies. En effet, il se produit un échange intensif entre les bactéries intestinales et leur hôte qui exerce une influence sur tous les aspects du corps. Par ailleurs, le type d’alimentation joue un rôle clé dans la capacité de survie des différentes espèces microbiennes de l’intestin et un changement de l’alimentation peut ainsi modifier considérablement la composition et le métabolisme du microbiote. Dans l’intestin, les cellules épithéliales et immunitaires de l’hôte sont en mesure de reconnaître les divers signaux émis sous forme de sécrétion et de modification structurelle et d’y répondre. Les métabolites ainsi formés dépendent à la fois du type de bactéries et du substrat disponible.

Il a été démontré que certaines des principales classes de métabolites intestinaux jouent un rôle dans la régulation des fonctions de l’hôte. Mentionnons entre autres les acides gras à chaîne courte (acétate, butyrate et propionate), les acides biliaires et les métabolites comme l’indole et la choline. L’échange de signaux entre l’intestin et le cerveau peut faire appel aux voies immunologique, neurale et endocrinienne. Les bactéries intestinales peuvent également reconnaître les signaux moléculaires émis par l’hôte provenant notamment de la noradrénaline, de la dopamine et de certaines cytokines, et y répondre. Une dysbiose ou une modification de l’équilibre du microbiote intestinal est associée à plusieurs problèmes de santé chez l’humain comme les maladies inflammatoires de l’intestin, le cancer, l’obésité, le syndrome de l’intestin irritable ainsi que les maladies cardiovasculaires et auto-immunes. Par conséquent, le concept de la manipulation du microbiote intestinal humain pour lui faire atteindre l’état d’équilibre par différents moyens tels que les changements alimentaires, la prise de prébiotiques et de probiotiques, et la transplantation de bactéries fécales pourrait s’avérer bénéfique à titre d’intervention thérapeutique pour traiter les maladies humaines. Cependant, la réponse de chacun à ces manipulations visant à modifier le microbiote intestinal peut être fortement influencée par l’alimentation et par l’environnement de la lumière de l’intestin de l’hôte. Il semble donc nécessaire d’adopter une approche beaucoup plus personnalisée.  

La science entourant le microbiome présente actuellement plusieurs limites importantes et compte un bon nombre d’inconnues. Et surtout, les études d’association ne peuvent en rien égaler une relation de causalité et on se heurte à un manque de données à jour qui traitent des changements du microbiote intestinal susceptibles de causer des maladies chez les humains. De plus, les résultats d’études menées sur les humains négligent trop souvent plusieurs facteurs confondants tels que la prise de médicaments, les composés alimentaires, l’âge ou le sexe. Plusieurs limitations d’ordre technique peuvent également survenir en raison d’effets de contamination et d’échantillonnage causés par la faible biomasse microbienne, d’un biais lié à la méthodologie de séquençage et du choix entre l’échantillonnage croisé ou longitudinal. Toutefois, compte tenu de l’émergence d’une meilleure compréhension du microbiome humain, l’élaboration de thérapies au moyen de bactéries intestinales spécifiques ou de métabolites dérivant de l’action microbienne semble prometteuse pour le maintien de la santé humaine et le traitement de maladies.