Microbiome pulmonaire : les poumons sont-ils stériles ?

Le microbiome pulmonaire pourrait influencer le développement de certaines pathologies, telles que l'asthme, les allergies ou encore le cancer. Nous vous expliquons ici pourquoi.

Relu et approuvé par le médecin Diego Pereira.

Écrit par Carmen Martín

Dernière mise à jour : 06 juin, 2023

Le microbiome pulmonaire a tendance à être confondu avec le microbiote pulmonaire, mais il existe des nuances entre les deux concepts. Le microbiote pulmonaire désigne l’ensemble des micro-organismes qui occupent les voies respiratoires. Quant au microbiome, il correspond à l’ensemble des gènes de tous ces micro-organismes, c’est-à-dire tout le matériel génétique du microbiote.

Jusqu’à récemment, les poumons étaient considérés comme des organes stériles. Or, les dernières études ont mis en avant le fait que ce n’est pas le cas.

Le microbiome pulmonaire gagne en importance. En effet, il semble avoir une influence sur de nombreuses pathologies, comme le cancer ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë. Nous vous disons ici tout ce que vous devez savoir à ce sujet.

Qu’est-ce que le “Projet Microbiome Humain” ?

Jusqu’à il n’y a pas si longtemps, les poumons étaient considérés comme des organes stériles. Autrement dit, on pensait qu’il n’y avait pas de bactéries ou d’autres micro-organismes à l’intérieur dans des conditions physiologiques. Cependant, après la découverte du microbiote intestinal, on a commencé à penser que ce n’était peut-être pas le cas.

Le Projet Microbiome Humain est une initiative du National Institute of Health (NIH). L’objectif de ce projet était d’identifier les micro-organismes associés à l’espèce humaine. C’est-à-dire tous ceux qui interagissent avec l’organisme.

On sait que ces micro-organismes peuvent être liés à la fois aux maladies et à la santé elle-même. Ce projet a impliqué un investissement important et a duré cinq ans.

Il s’agissait d’observer la façon dont certaines altérations du microbiome humain pouvaient affecter la la santé. Les chercheurs se sont d’abord penchés sur le microbiome pulmonaire et intestinal.

Concernant le microbiote intestinal, une relation importante et directe avec les maladies inflammatoires de l’intestin a été observée. Ainsi, des facteurs tels que l’alimentation ou encore la génétique influencent ces pathologies.

D’autres enquêtes plus spécifiques ont fait émerger le Projet Microbiome Humain. Il s’agissait de démontrer l’association entre certaines populations de micro-organismes dans un organe et une maladie spécifique.

Comment les micro-organismes pulmonaires ont-ils été découverts ?

Le Projet Microbiome Humain a été rendu possible grâce à de nombreuses avancées scientifiques. Des techniques telles que la métagénomique et le séquençage du génome entier ont été utilisées pour caractériser les communautés microbiennes.

La découverte du microbiome pulmonaire est venue plus tard. Ce retard est dû à la croyance selon laquelle les poumons des personnes en bonne santé étaient stériles. De plus, il n’est simple d’obtenir des échantillons pouvant être analysés, car il n’est pas facile d’accéder aux voies respiratoires inférieures.

Cependant, de nouvelles technologies ont été développées qui ont permis de surmonter cet obstacle. Ces technologies sont basées sur le séquençage à haut débit du gène de l’ARNr 16S. L’ARN ribosomal 16S est l’un des composants des cellules procaryotes.

Lorsque ce gène est séquencé, la phylogénie des bactéries peut être reconstruite. C’est-à-dire qu’une identification bactérienne correcte devient possible. En effet, la plupart des bactéries ont un taux d’évolution très faible, comme en témoigne cette étude.

En somme, il a été possible de démontrer qu’une très grande variété de micro-organismes existe dans les poumons. Et tous contribuent à maintenir ces organes en bon état.

Pourquoi le microbiome pulmonaire est-il important ?

Le microbiote pulmonaire est d’une importance remarquable. Selon une étude publiée dans Cellular and Molecular Life Sciences, l’une de ses fonctions est de favoriser la tolérance immunitaire. C’est-à-dire qu’il aide à prévenir une réponse inflammatoire incontrôlable. Il empêche ainsi les lésions pulmonaires d’entrer en contact avec des stimuli inoffensifs.

On considère également que la composition du microbiome pulmonaire est déterminante dans l’apparition de certaines pathologies. Par exemple, dans le cancer du poumon. En effet, non seulement il intervient dans son développement, mais il peut également influencer la réponse au traitement.

Il en est de même pour l’asthme, une maladie inflammatoire chronique qui affecte les voies respiratoires. Lle microbiome pulmonaire peut être l’un des déclencheurs ou responsable des crises.

Cependant, le mécanisme sous-jacent exact est encore inconnu. Des allergies et un syndrome de détresse respiratoire aiguë sont également associés.

Relation entre le microbiote pulmonaire et intestinal

Le microbiome intestinal a été plus étudié que le poumon. La raison en est qu’il est plus abondante. Il est également plus facile d’obtenir des échantillons.

Cependant, les dernières recherches suggèrent que les deux microbiomes interagissent l’un avec l’autre. Les poumons et les intestins influenceraient le système immunitaire.

Les micro-organismes intestinaux produisent des métabolites qui exercent des actions au niveau pulmonaire. Plus précisément, ils synthétisent des acides gras à chaîne courte, tels que l’acétate et le propionate. Les deux dérivent de la digestion ou de la fermentation des fibres de l’alimentation.

Ces acides gras aident à réguler la réponse inflammatoire. L’inflammation est un processus qui active notre système immunitaire en tant que mécanisme de défense. Certaines personnes souffrant de problèmes pulmonaires ont de faibles niveaux de ces acides gras.

Un phénomène similaire se produit avec la bactérie Helicobacter pylori. Ce micro-organisme est présent dans le système digestif chez un pourcentage très élevé de la population. La bactérie aurait un effet protecteur sur les enfants. Les enfants colonisés ont moins de risques de souffrir d’asthme et d’allergies.

À l’inverse, lorsque les populations de certaines espèces bactériennes dans l’intestin sont moindres, il y a une plus grande prédisposition à souffrir d’une allergie.

Comment maintenir un microbiome pulmonaire sain ?

Nous ne savons pas encore exactement comment maintenir un microbiome pulmonaire sain.

L’alimentation, le mode de vie et l’exposition à certains agents joueraient un rôle déterminant. Les microbiomes intestinal et pulmonaire sont interdépendants, donc prendre soin de l’un, c’est aussi prendre soin de l’autre.

Le microbiote intestinal est fortement influencé par ce que nous mangeons, par les probiotiques et les prébiotiques. Avoir un régime qui comprend ces éléments peut aider à renforcer le système immunitaire et donc à améliorer le microbiome pulmonaire.

Il est également conseillé de manger une quantité adéquate de fibres. La digestion des aliments riches en fibres solubles favorise la synthèse des acides gras à chaîne courte.

Pourquoi cette découverte est-elle importante ?

Jusqu’à récemment, les poumons étaient considérés comme un organe stérile. Cependant, on sait aujourd’hui qu’on peut y trouver de nombreux micro-organismes.

L’altération des populations bactériennes est associée à différentes pathologies. Par exemple, elle pourrait influencer le développement et le traitement du cancer du poumon ou de l’asthme. Son importance est donc transcendantale pour la médecine.

Cependant, des recherches supplémentaires sont encore nécessaires pour savoir exactement comment fonctionne cet équilibre. Le microbiome pulmonaire a ouvert un horizon dans les possibilités de traitement et d’étude des maladies chroniques des voies respiratoires.