Microbiote humain et santé

1. a)Le microbiote humain est l’ensemble des micro-organismes (surtout des bactéries, mais aussi des archées, des levures et des virus) qui vivent durablement sur et dans le corps : intestin, peau, bouche, voies respiratoires et génitales. Sa composition est propre à chaque individu et change au cours de sa vie, alors que les fonctions assurées restent assez semblables d’une personne à l’autre. C’est une symbiose, association durable à bénéfices réciproques : l’hôte fournit un milieu stable, chaud et des nutriments (les fibres qu’il ne digère pas) ; le microbiote fermente ces fibres (le butyrate nourrit les cellules du côlon), fabrique des vitamines (K, groupe B), empêche l’installation des pathogènes par compétition (effet barrière) et fait mûrir le système immunitaire. Conclusion : chacun a son propre microbiote, mais tous rendent à leur hôte des services comparables. (2)
2. b)Le fœtus se développe dans un milieu quasi stérile. La colonisation commence à la naissance, à partir du microbiote maternel : par voie basse, le nouveau-né reçoit des bactéries vaginales (lactobacilles) et intestinales de sa mère ; par césarienne, plutôt des bactéries de la peau et de l’environnement. L’allaitement apporte des sucres non digérés qui nourrissent les bifidobactéries, puis la diversification alimentaire enrichit le microbiote, proche de celui d’un adulte vers 2 ou 3 ans. Il évolue ensuite avec l’âge, l’environnement, l’alimentation (les fibres augmentent sa diversité, une alimentation pauvre en fibres la réduit) et les antibiotiques, qui le perturbent (dysbiose) ; il se reconstitue en quelques semaines à quelques mois, parfois incomplètement. Conclusion : le microbiote se construit dès la naissance et reste sensible à nos habitudes toute la vie. (2)

Piège — Écrire que le fœtus possède déjà un microbiote d’adulte, ou qu’un antibiotique ne touche que la bactérie de l’infection.

1. a)La présence du microbiote intestinal : c’est la seule différence entre les lots 1 et 2, qui reçoivent le même régime sans vitamine K. (1)
2. b)46,8 ÷ 15,5 ≈ 3,0 : le sang des souris axéniques met environ trois fois plus de temps à coaguler. (1)
3. c)Avec un apport de vitamine K, les souris axéniques retrouvent un temps presque normal (16,2 s contre 15,5 s) : l’allongement observé dans le lot 2 venait bien d’un manque de vitamine K. (1)
4. d)Chez la souris, le microbiote intestinal fournit de la vitamine K à son hôte : il compense l’absence de cette vitamine dans l’alimentation. C’est un bénéfice de la symbiose. Limite : le résultat est obtenu chez la souris et ne se transpose pas directement à l’être humain. (1)

Méthode — Le lot 3 vérifie l’explication : il ne change qu’un facteur (l’apport de vitamine K) chez des souris toujours axéniques.

1. a)Riche en fibres : (157 − 142) ÷ 142 = 15 ÷ 142 ≈ 0,106, soit + 10,6 %. Pauvre en fibres : (121 − 139) ÷ 139 = − 18 ÷ 139 ≈ − 0,129, soit − 12,9 %. On divise par la valeur de départ de chaque groupe. (1,5)
2. b)Groupe riche : le butyrate passe de 11,4 à 16,9 mmol/kg (+ 5,5) pendant que la diversité augmente ; groupe pauvre : de 11,8 à 7,3 mmol/kg (− 4,5) pendant qu’elle diminue. Le butyrate est produit par la fermentation des fibres par les bactéries du côlon, que nos enzymes ne savent pas digérer ; c’est la principale source d’énergie des cellules de la paroi du côlon. (1,5)
3. c)Les volontaires sont tirés au sort : les deux groupes sont comparables au départ (âge, mode de vie, microbiote : 142 et 139 espèces), et seul le régime diffère. Dans une simple observation, les gros mangeurs de fibres peuvent aussi différer par d’autres habitudes (sport, sommeil, médicaments) : on n’obtiendrait qu’une corrélation. (1,5)
4. d)Augmenter progressivement les légumes, les fruits, les légumineuses et les céréales complètes, vers environ 30 g de fibres par jour : leurs fibres nourrissent les bactéries qui les fermentent, ce qui entretient un microbiote diversifié et la production de butyrate utile à la paroi du côlon. (1,5)

Piège — Diviser l’écart par la valeur finale, ou conclure à une cause sans vérifier que seul le régime diffère entre les groupes.

1. a)(60 000 − 900) ÷ 60 000 = 59 100 ÷ 60 000 = 0,985 : la friction élimine 98,5 % des bactéries comptées, moins que les 99,9 % annoncés (mesurés en général au laboratoire, sur des cultures). Il reste 900 bactéries par cm². (1,5)
2. b)Quatre heures après, on compte 42 000 bactéries par cm², soit 42 000 ÷ 60 000 = 70 % du niveau de départ. Les bactéries résidentes, restées dans les sillons et les glandes de la peau, se sont multipliées et ont recolonisé la surface. C’est favorable : ce microbiote cutané occupe la place et consomme les nutriments (effet barrière), ce qui gêne l’installation des bactéries pathogènes. (1,5)
3. c)C’est une observation : elle montre une corrélation, pas une cause. Les familles qui utilisent beaucoup de gel peuvent aussi se laver davantage les mains au savon, cuisiner avec plus de précautions ou avoir moins de contacts avec des malades (troisième facteur) ; de plus, l’usage est seulement déclaré. Il faudrait un essai où des familles comparables sont tirées au sort pour utiliser ou non le gel. (1,5)
4. d)Le but n’est pas de rendre la peau stérile : vingt frictions par jour sans risque de transmission n’apportent rien de plus, et un antiseptique répété sur une peau saine peut l’irriter et déséquilibrer son microbiote protecteur. La publicité promet de « protéger toute la famille » sans aucune preuve (document 3). Au plus juste : se laver les mains au savon quand elles sont visiblement sales, après les toilettes, avant de cuisiner et de manger ; utiliser la solution hydroalcoolique (20 à 30 secondes) sur des mains propres en apparence, quand il n’y a pas d’eau ou près d’un malade ; renforcer ces gestes pendant une épidémie. (1,5)

Repère — Le but de l’hygiène des mains est d’éliminer les bactéries de passage aux moments à risque, pas de rendre la peau stérile.