Le rôle du microbiote dans l'allergie - Marko Kalliomäki
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 DOI: 10.1159/000222312 Le rôle du microbiote dans l’allergie Marko Kalliomäki Service de Pédiatrie, Université de Turku, Turku, Finlande Mots-clés position du microbiote intestinal différait chez des enfants Allergie ⴢ Asthme ⴢ Eczéma, atopique ⴢ Microbiote intestinal ⴢ atteints d’eczéma atopique de celle des témoins en bonne Tolérance orale santé. La plupart des études prospectives de suivi publiées à ce jour ont également montré que des altérations du mi- crobiote intestinal précédaient l’apparition d’une allergie. Résumé Des modifications de la quantité de bifidobactéries, de clos- L’hypothèse de l’hygiène relie l’épidémie de manifestations tridies et d’Escherichia coli ont été les observations les plus cliniques d’allergie, d’eczéma atopique, de rhinoconjoncti- fréquentes au cours de ces études. Les contextes des études vite allergique et d’asthme qui se developpe à une diminu- prospectives ont cependant différé de façon considérable, tion de l’exposition à des micro-organismes à un stade pré- ce qui complique l’interprétation des causes probables de la coce en conséquence de modifications environnementales variabilité des résultats. Les futures études en ce domaine dans les pays industrialisés. Il s’agit notamment d’une amé- devront non seulement utiliser de nouvelles techniques mo- lioration des conditions sanitaires et de vie, des vaccinations léculaires pour l’évaluation du microbiote intestinal, mais et des traitements antimicrobiens ainsi que d’une diminu- encore prendre en considération plusieurs autres aspects tion de la taille des familles et de modifications des apports discutés dans le présent article. alimentaires. La découverte de trois sous-groupes de lym- Copyright © 2009 Nestec Ltd., Vevey/S. Karger AG, Basel phocytes T régulateurs a révolutionné la base immunologi- que initiale de l’hypothèse de l’hygiène, limitée aux lympho- cytes T auxiliaires 1 (Th1)/auxiliaires 2 (Th2). En cas de Définitions de l’allergie et des maladies allergiques déficience de la tolérance orale, une allergie apparaît. Des données expérimentales et cliniques récentes indiquent Les définitions de l’allergie et des maladies allergiques nettement que le développement et l’entretien de la tolé- ont varié considérablement selon les différentes études rance orale dépendent de ces lymphocytes T régulateurs im- cliniques, ce qui complique leurs comparaisons. Afin de munosuppresseurs. De plus, des études ont démontré que les faciliter, une nomenclature a été proposée pour une le microbiote intestinal était capital pour l’expression et la utilisation globale dans le domaine de l’allergie [1]. L’al- fonction adéquates des lymphocytes T régulateurs, connec- lergie est une réaction d’hypersensibilité déclenchée par tant ainsi étroitement le microbiote à l’allergie. De fait, un des mécanismes immunologiques médiés par des anti- grand nombre d’études transversales a montré que la com- corps spécifiques ou par des cellules. Le terme «hypersen- © 2009 Nestec Ltd., Vevey/S. Karger AG, Basel Marko Kalliomäki 0250–9644/09/0671–0019$26.00/0 Department of Pediatrics Fax +41 61 306 12 34 University of Turku, Kiinamyllynkatu 4–8 E-Mail karger@karger.ch Accessible en ligne à: FI–20520 Turku (Finland) www.karger.com www.karger.com/anf Tel. +358 2 313 0229, Fax +358 2 313 1460, E-Mail marko.kalliomaki@utu.fi
sibilité» décrit les signes ou symptômes objectivement re- ques, malgré des symptômes asthmatiformes et une productibles déclenchés par une exposition à un stimulus production anormale d’IgE, car les observations réalisées défini à une dose tolérée par des personnes en bonne san- sur leurs biopsies endobronchiques ne diffèrent pas de té [1]. celles effectuées chez des nourrissons non atopiques Les maladies allergiques se manifestant sous forme exempts de manifestations asthmatiformes [7]. Les exem- d’eczéma atopique, de rhinoconjonctivite et d’asthme ples ci-dessus démontrent que des patients chez qui le sont les maladies chroniques les plus fréquentes dans les diagnostic clinique est identique (par exemple asthme) pays occidentaux [2]. L’eczéma est une inflammation cu- peuvent être très différents en termes de phénotypes im- tanée prurigineuse chronique ou récidivante dont les lé- munologiques. sions et localisations sont typiques. L’eczéma est appelé atopique s’il est associé à une production d’immunoglo- buline E (IgE) démontrée par un prick test cutané positif La cascade inflammatoire dans l’allergie – un duel ou un taux élevé d’anticorps IgE spécifiques de l’antigène entre les réponses inflammatoires et inhibitrices [1]. Des études ont cependant récemment montré que l’association entre atopie et eczéma était généralement re- L’inflammation observée dans une réaction d’hyper- lativement faible [3]. Il faut également souligner qu’asso- sensibilité médiée par anticorps se caractérise par la pro- ciation ne signifie pas nécessairement lien de causalité. duction d’anticorps IgE spécifiques de l’allergène et l’af- Par exemple, la majorité des enfants atteints d’eczéma et flux de lymphocytes T et d’autres cellules effectrices ac- présentant une faible augmentation d’une IgE spécifique tivés, par exemple éosinophiles et mastocytes, au site de d’un antigène alimentaire (enfants atteints d’eczéma ato- l’exposition à l’allergène [8]. La réponse inflammatoire pique) tolère l’aliment en question sans troubles cutanés est orchestrée par les lymphocytes Th2. Ces cellules pro- ou autres [4]. De plus, en raison de l’équilibre immuno- duisent des cytokines telles IL-4, IL-5, IL-9 et IL-13, qui logique prédominant in utero, le phénotype T auxiliaire régulent tant la production d’IgE que l’afflux d’éosino- de type 2 (Th2), qui facilite la production d’IgE, est uni- philes, de mastocytes et de lymphocytes T CD4+ activés versel à un stade précoce. En conséquence, un chevau- dans les tissus inflammatoires. chement significatif des concentrations d’interleukine Les cellules Th2 sont placées sous le contrôle des lym- (IL)-4, principale cytokine Th2, et de celles des anticorps phocytes T régulateurs [8, 9]. Un bon équilibre entre les IgE entre les sujets atopiques et non atopiques est fré- lymphocytes Th1, Th2 et T régulateurs est capital pour le quent à un stade précoce [5]. Ces observations ne sont pas développement d’une tolérance envers les antigènes inof- surprenantes, si l’on considère les mécanismes de la tolé- fensifs du soi et du non-soi et l’inhibition de l’inflamma- rance orale décrits plus bas. tion allergique de type Th2. Le rôle des cellules Th17 pro- Une rhinoconjonctivite allergique induit des manifes- duisant l’IL-17 récemment découverte dans ces réponses tations nasales et oculaires d’hypersensibilité à média- inflammatoires est encore largement inconnu [10]. La to- tion immunologique, notamment prurit, éternuements, lérance orale est la suppression spécifique de réponses accroissement des sécrétions et obstruction nasale [1]. immunitaires à un antigène au moyen d’une administra- L’asthme est une affection inflammatoire chronique des tion précédente de celui-ci par voie orale [pour une ana- voies respiratoires associée à une hyperréactivité bron- lyse, voir 11, 12]. Trois types de lymphocytes T régula- chique et aboutissant à des épisodes récurrents de râles teurs se sont avérés importants pour la tolérance: Th3 sibilants, de dyspnée, de toux et de constriction thora- (suppression principalement par la sécrétion d’un facteur cique [6]. L’asthme dû à des réactions immunologiques est de croissance transformant, TGF-), Tr1 (suppression appelé asthme allergique [1]. Toutefois, bien que les nour- principalement par sécrétion d’IL-10) et CD4+CD25+ rissons atopiques présentant des râles sibilants présentent (suppression principalement par le TGF- lié à la surfa- également une obstruction bronchique réversible typique ce). Dans le cas d’une allergie alimentaire, ces mécanis- de l’asthme, des biopsies endobronchiques réalisés chez mes suppresseurs ne se sont pas développés correctement ces nourrissons n’ont pas révélé un épaississement de la ou ont été défaillants. Chez des enfants atteints de trou- lame réticulée de la membrane basale de l’épithélium et bles digestifs induits par le lait (gastro-entérite allergique une inflammation éosinophile similaires à celles obser- éosinophilique ou entéropathie induite par des protéines vées chez des enfants plus âgés d’âge scolaire et des adul- alimentaires) on à montré que des lymphocytes spécifi- tes asthmatiques [7]. Au sens strict du terme, ces nourris- ques d’allergènes du lait provenant de la muqueuse duo- sons ne devraient pas être considérés comme asthmati- dénale libèrent in vitro des cytokines associées aux Th2 20 Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 Kalliomäki
et de très faibles quantités de TGF- et d’IL-10, ce qui les des lymphocytes T régulateurs ainsi que pour l’induc- suggère un défaut de l’induction de la tolérance orale [13]. tion d’une tolérance orale à des antigènes alimentaires. Aucun groupe témoin n’a été inclus dans ces analyses en Au contraire, une récente étude expérimentale a démon- raison de difficultés techniques. Une étude consécutive tré que le microbiote intestinal pouvait ne pas être requis ayant comporté un groupe témoin n’a révélé aucune dif- pour l’induction d’une tolérance à des antigènes pollini- férence de la production de cytokines Th2 ou Th1 par des ques [19], suggérant une pathogenie différente pour les lymphocytes de la muqueuse duodénale d’enfants pré- allergies alimentaires et respiratoires. sentant plusieurs allergies alimentaires [14]. Le nom- bre de lymphocytes T produisant le TGF- dans la mu- queuse duodénale était cependant plus bas chez ces en- De nouvelles méthodes moléculaires fants que chez d’autres chez lesquels aucun diagnostic indépendantes de culture ont révolutionné les clinique ou pathologique final n’a été posé [14]. Ici encore, recherches microbiologiques sur l’intestin des enfants chez lesquels une allergie au lait de vache non médiée par IgE avait disparu ont présenté une numéra- L’organisme de chaque adulte humain contient envi- tion plus élevée de lymphocytes T CD4+CD25+ circu- ron 10 fois plus de bactéries intestinales que de cellules lants que ceux demeurant allergiques à ce même lait [15]. eucaryotes [20]. Le nombre des différentes espèces bacté- L’apparition d’une tolérance au lait de vache a été associée riennes présentes dans l’intestin est estimé à environ 800, à une diminution des réponses prolifératives in vitro à la dont moins de la moitié est cultivable. La population bac- -lactoglobuline bovine, protéine majeure du lait de va- térienne colique est très dense car les fèces contiennent che [15]. Ces études impliquent qu’une fonction correcte environ 1011 bactéries/gramme, tandis que les contenus des lymphocytes T régulateurs est importante pour l’in- intestinaux et gastriques contiennent moins de 108 et 104 duction et le maintien d’une tolérance orale à des anti- bactéries par millilitre de contenu endoluminal respecti- gènes alimentaires chez l’homme. vement. Des streptocoques, des lactobacilles, des colifor- Des données de plus en plus nombreuses indiquent mes, des entérocoques et des Bacteroides sont les habi- que le microbiote intestinal acquis au cours de la période tants typiques de l’iléon, tandis que le côlon héberge des postnatale précoce est nécessaire au développement d’une clostridies, Bacteroides, prevotella, fusobacteria, faecali- tolérance orale. Une tolérance orale à des antigènes ali- bacteria, butyrivibrio, eubacteria, ruminococcus, rose- mentaires n’a pu être induite chez la souris axénique. Une buria et coprococcus, ainsi que de nombreuses bactéries reconstitution du microbiote intestinal de souris axé- encore inconnues [pour une analyse, voir 21]. Le dévelop- niques au moyen de Bifidobacterium infantis au cours de pement de nouvelles techniques moléculaires perfection- la période néonatale, mais pas ultérieurement, a cepen- nées a autorisé une approche totalement nouvelle de l’ex- dant restauré la prédisposition à l’induction d’une tolé- ploration de l’écosystème intestinal, et la métagénomique rance orale [16]. Des lymphocytes T CD4+CD25+ régu- en est un élégant exemple [pour une analyse, voir 22]. La lateurs provenant de ganglions lymphatiques mésentéri- métagénomique concerne des études, réalisées sans ques de souris axéniques n’ont pas exercé un effet cultures microbiologiques, des structures et fonctions de inhibiteur aussi puissant que ceux provenant de souris communautés microbiennes ainsi que de leurs interac- conventionnelles [17], ce qui suggère une explication pos- tions avec leur habitat. Selon cette approche, l’homme est sible du défaut d’induction d’une tolérance orale chez la un «supra-organisme» dont le génome est la somme des souris axénique. De fait, Ishikawa et coll. [18] ont récem- gènes du génome qui lui est propre et de celui de ses ha- ment renforcé cette hypothèse en démontrant que les bitants microbiens (microbiome). Les caractéristiques nombres relatifs et absolus des lymphocytes T CD4+CD25+ métaboliques sont également la somme de celles de l’or- dans les ganglions lymphatiques mésentériques et les pla- ganisme humain et des micro-organismes qu’il contient ques de Peyer de souris axéniques étaient significative- [22]. ment plus faibles que chez la souris conventionnelle. De Les nouvelles méthodes de détection de bactéries, in- plus, une production adéquate d’IL-10, et particulière- dépendantes des cultures, ont ciblé jusqu’ici des sé- ment de TGF-, par les lymphocytes T CD4+CD25+ s’est quences géniques de l’ARN ribosomal (ARNr) 16S conte- avérée capitale pour l’induction d’une tolérance orale à nant à la fois des régions de séquences nucléotidiques l’antigène alimentaire chez la souris conventionnelle [18]. hautement conservées et d’autres hypervariables [23]. Ces observations indiquent que le microbiote intestinal Des amorces sont ciblées sur des régions conservées ou est indispensable pour l’expression et la fonction norma- hypervariables en fonction des objectifs de l’analyse. Microbiote et allergie Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 21
Dans la méthode d’hybridation in situ en fluorescence précoces de la colonisation bactérienne du nourrisson, (FISH), des sondes oligonucléotidiques fluorescentes offrant ainsi une opportunité potentielle pour une inter- ciblent des séquences de l’ARNr 16S de cellules bactéri- vention précoce [24, 25]. Le microbiote de nourrissons ennes intactes. Cette méthode est plutôt insensible et de- nés par césarienne a été trouvé encore plus proche de ce- mande du temps. Dans la méthode de réaction en chaîne lui de l’environnement, avec de plus bas taux de Bifido- à la polymérase (PCR) combinée à des électrophorèses bacterium, et Bacteroides et des taux plus élevés de Clo- sur gel en conditions dénaturantes ou avec gradient de stridium [24, 25]. Plusieurs études dépendantes et indé- température (PCR-DGGE/PCR-TGGE), l’ADN bactérien pendantes de cultures ont montré que les bifidobactéries est extrait de l’échantillon (par exemple fèces) et des frag- prédominaient au cours des premiers mois de la vie dans ments du gène de l’ARNr 16S sont amplifiés par PCR. Par l’intestin, particulièrement chez les nourrissons allaités la suite, les fragments bicaténaires 16S sont séparés par au sein [21]. De ce fait, il est surprenant qu’une récente DGGE/TGGE. Bien que cette méthode donne une em- étude ait montré que la fréquence et l’abondance des bi- preinte bactérienne des principales bactéries présentes fidobactéries dans l’intestin étaient relativement basses dans l’échantillon, elle demande beaucoup de temps, est au cours de la petite enfance indépendamment du type plutôt insensible et n’est pas quantitative. Dans la PCR d’alimentation [24]. De plus, des données indiquent que quantitative en temps réel, l’ADN/ARN cible est amplifié le microbiote intestinal varie de façon importante, et par l’utilisation de sondes oligonucléotidiques fluores- même chaotique, au cours des premiers mois de la vie, centes. La concentration initiale de la cible peut être cal- suggérant que les expositions accidentelles à un micro- culée à partir de la modification de la concentration des biote environnemental étaient d’importants facteurs dé- produits de PCR sur la totalité des cycles d’amplification terminants. Cependant, à la fin de la première année, un [23]. Une association de technologie de puces à ADN, ou microbiote intestinal plus stable et de type adulte s’est éta- microarrays, et de nouvelles connaissances moléculaires bli, traduisant probablement un avantage pour l’adapta- sur les séquences du gène de l’ARNr 16S a récemment tion des taxums typiquement présents dans l’intestin de permis des innovations technologiques autorisant l’ana- l’adulte [24]. lyse simultanée de milliers de gènes dans un seul échan- tillon [24]. Les types de micro-organismes présents dans l’échantillon ont pu être identifiés par comparaison Aperçu des études sur l’association entre microbiote de leurs séquences de gènes des petites sous-unités de intestinal et allergie l’ARNr à des séquences précédemment analysées dans des isolats bien caractérisés [24]. Des études épidémiologiques ont relié la forte aug- Des études utilisant de nouvelles techniques molécu- mentation de la prévalence des allergies ces dix dernières laires ont révélé que des membres de seulement 10 phy- années aux conditions de vie occidentales, par exemple à lums sur plus de 100 décrits étaient présents dans l’intes- la réduction de la consommation d’aliments fermentés et tin humain. De fait, la majorité des bactéries identifiées à l’utilisation substantielle d’antibiotiques et d’autres pro- appartiennent à deux phylums: les Firmicutes et les Bac- duits chimiques. Selon l’hypothèse dite de l’hygiène, une teroidetes. A des niveaux taxonomiques inférieurs, il faible exposition à des stimuli microbiens précocement existe cependant une grande diversité et une variation dans l’enfance, due par exemple à la diminution du nom- interpersonnelle stable (environ 30%). Ces études in- bre de frères et sœurs plus âgés et aux facteurs mention- diquent de plus que des échantillons fécaux peuvent être nés plus haut, a pu être un facteur majeur intervenant utilisés afin de définir des différences interpersonnelles dans cette tendance [26–29]. De plus, certaines caracté- du microbiote intestinal [21, 22]. ristiques de la vie en milieu rural, par exemple la consom- mation de lait cru et de fréquents séjours dans des étables, pourraient être particulièrement protectrices contre la La colonisation précoce de l’intestin diffère survenue d’affections allergiques [30]. Les microbiotes fé- fortement de celle des enfants plus âgés et des caux d’enfants de familles anthroposophiques ou vivant adultes en milieu agricole diffèrent significativement de ceux d’enfants non soumis à ces modes de vie, ce qui souligne L’exposition au microbiote vaginal et fécal maternel au l’importance du microbiote intestinal dans la survenue cours de l’accouchement et, rapidement, à d’autres micro- de troubles allergiques [31, 32]. L’hypothèse de l’hygiène biotes environnementaux influence fortement les profils concernant l’allergie a donc été étendue au microbiote in- 22 Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 Kalliomäki
Tableau 1. Aperçu des études prospectives de l’association entre microbiote intestinal et allergie Référence Population étudiée Définition de l’allergie Analyse fécale Modifications du microbiote intestinal (sujets allergiques comparativement à sujets en bonne santé) Kalliomäki 76 nouveau-nés ayant des Un ou plusieurs prick Chromatographie Différents profils d’acides gras bactériens à et coll. [50] antécédents familiaux tests cutanés positifs à gaz-liquide et culture 3 semaines, absence de différence entre les 2001 d’allergie 22 cas et 54 témoins 12 mois bactérienne à 3 semaines profils de colonisation et 3 mois, FISH à 3 semaines Comptes plus élevés de clostridies et tendance à un compte plus faible de bifidobactéries par FISH, rapport bifidobactéries/clostridies diminué par FISH Björksten 44 nouveau-nés Eczéma atopique et/ou au Culture bactériologique Prévalence plus faible des bifidobactéries et coll. [51] 18 cas et 26 témoins moins un prick test à 1 semaine et 1, 3, 6 et (au cours de la 1ère année) et des 2001 cutané positif à 3, 6, 12 ou 12 mois entérocoques (au cours du 1er mois), 24 mois compte plus faible de Bacteroides (à 12 mois), prévalence plus élevée de S. aureus (à 6 mois) et compte plus élevé de clostridies (à 3 mois) Penders 78 nouveau-nés Eczéma et IgE spécifique PCR-DGGE et PCR E. coli plus prévalent chez les nourrissons et coll. [53] (étude cas-témoin prospective dirigées contre au moins quantitative en temps ayant présenté par la suite un eczéma 2006 gigogne) un allergène à 12 mois réel à 1 mois atopique, aucune différence entre les profils 26 cas et 52 témoins bactériens totaux ou les compte de bifidobactéries ou la composition en espèces de bifidobactéries Penders 957 nouveau-nés Eczéma ou eczéma PCR quantitative en temps Compte et prévalence d’E. coli plus élevés et coll. [52] Plus de 30% ont présenté un atopique ou au moins une réel à 1 mois chez les nourrissons ayant présenté par la 2007 eczéma et environ 10% des IgE spécifique positive suite un eczéma, prévalence plus élevée de sibilants récidivants pour un antigène C. difficile chez les nourrissons ayant Plus d’un quart sont devenus (>0,3 UI/ml) ou sibilants présenté par la suite un eczéma, des sensibilisés (concentration d’au récidivants (>3) au cours sibilants récidivants et une sensibilisation moins une IgE spécifique d’un des 2 premières années de antigène >0,3 UI/ml) la vie Alderberth 324 nouveau-nés Eczéma atopique, taux Cultures rectales à 3 jours, L’eczéma atopique et les IgE spécifiques et coll. [54] 23% ont présenté un eczéma d’IgE total et spécifique cultures des selles à 1, 2 et d’antigènes alimentaires à l’âge de 18 mois 2007 atopique d’antigènes alimentaires à 4 semaines et à 2, 6 et 12 mois n’ont pas été associés au moment de 26% sont devenus sensibilisés 18 mois l’acquisition d’un groupe bactérien particulier quelconque Wang 35 nouveau-nés Eczéma atopique à 18 Restriction terminale du Réduction de la diversité du microbiote et coll. [55] 15 cas et 20 demeurant en mois polymorphisme de la longueur intestinal précoce des nourrissons atteints 2008 bonne santé du fragment et analyse par d’eczéma atopique TTGE des gènes amplifiés de l’ARNr 16S à une semaine testinal (également appelée «hypothèse microbiote et al- gie et des maladies atopiques, la similitude de la popula- lergie») [33]. tion étudiée et la durée et le type du suivi. A la fin des Plusieurs facteurs importants doivent être présents à années 1990, Björksten et coll. [34] ont démontré par des l’esprit lors de l’interprétation des résultats d’études ayant méthodes dépendantes de cultures que 27 nourrissons al- évalué l’association entre microbiote intestinal et allergie. lergiques estoniens et suédois étaient moins souvent co- Ces facteurs sont notamment la méthodologie de l’étude lonisés par des lactobacilles que 35 enfants non allergi- (prospective ou transversale), les méthodes d’analyses ques âgés de 2 ans, alors qu’ils étaient porteurs d’un nom- bactériennes (cultures bactériennes ou sérologie, ou mé- bres plus élevé de micro-organismes aérobies facultatifs, thodes moléculaires et autres sans cultures), la chronolo- tels des coliformes et des staphylocoques. Depuis lors, au gie et le nombre des échantillons, la définition de l’aller- moins 14 publications portant sur plus de 2 000 sujets (al- Microbiote et allergie Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 23
lergiques et témoins) ont étudié ce domaine [35–48]. Ces atopique. Les résultats d’une étude cas-témoin prospec- études ont été également analysées dans un récent article tive gigogne menée dans l’eczéma atopique ont été simi- [49] à l’exception de deux d’entre elles récemment pu- laires [53]. Aucune des deux études n’a cependant démon- bliées [47, 48]. Il faut souligner que la plupart de ces études tré une association entre les bifidobactéries et des ma- n’ont inclus que quelques dizaines de sujets. nifestations atopiques ultérieures [52, 53]. Une récente A l’exception d’une petite étude japonaise [39], toutes étude prospective de trois cohortes européennes suivies ont été des études pédiatriques. Des modifications du mi- dès la naissance ayant comporté des analyses dépendan- crobiote fécal ont été observées dans 7 des 9 études où des tes de cultures d’échantillons fécaux n’a cependant révélé patients atteints d’eczéma ou d’eczéma atopique ont été aucune différence entre les microbiotes intestinaux d’en- évalués [34–36, 38–40, 46–48]. Six de ces études ont mon- fants présentant ou non un eczéma atopique et une aller- tré une altération du nombres des bifidobactéries, et qu’il gie alimentaire [54]. En revanche, une analyse de sous- s’agissait de la modification la plus fréquente [34, 36, 38, groupes de cette cohorte par des techniques indépendan- 40, 46, 47]. Trois études [34, 38, 40] ont démontré de plus tes de cultures a indiqué une diversité significativement faibles diminutions ou prévalences des bifidobactéries, plus faible du microbiote intestinal chez des nouveau-nés tandis que Ouwehand et coll. [36] ont observé une préva- âgés d’une semaine ayant plus tard présenté un eczéma lence plus élevée de Bifidobacterium adolescentis mais atopique par rapport à des nouveau-nés restés en bonne plus basse de Bifidobacterium bifidum chez des enfants santé au cours des 18 premiers mois de leur vie [55]. atteints d’eczéma ou d’eczéma atopique comparativement à des nourrissons en bonne santé. Les résultats de deux récentes études se sont avérés contradictoires: Gore et Conclusions coll. [47] ont observé que Bifidobacterium catenulatum/ pseudocatenulatum était la seule des 6 espèces étudiées de Les études transversales et prospectives expérimen- bifidobactéries associées à l’eczéma atopique dans une tales et cliniques mentionnées ci-dessus suggèrent toutes étude cas-témoin gigogne. Au contraire, B. adolescentis que le microbiote intestinal joue un rôle capital dans la s’est avéré prédominant chez des enfants allergiques et survenue d’allergies. Cette hypothèse est indirectement B. catenulatum/pseudocatenulatum l’a été chez des en- confortée par les effets positifs de probiotiques lors de fants non allergiques selon une publication estonienne certaines études d’intervention [56]. Cependant, il est ac- [48]. Les enfants inclus dans l’étude étaient cependant tuellement est trop tôt pour dresser une liste exacte des beaucoup plus âgés que ceux de l’étude précédente [47] et espèces ou souches bactériennes qui pourraient être par- un nombre relativement restreint d’entre eux souffrait de ticulièrement bénéfiques pour prévenir le développement rhinite allergique et/ou d’asthme et non d’eczéma. Pour ultérieur de manifestations allergiques. Afin de rendre toutes ces études, l’un des inconvénients les plus impor- cette tâche un peu plus facile dans le futur, plusieurs as- tants des études transversales est le doute quant à la rela- pects devront être pris en compte quand ce problème sera tion de causalité: les différences observées pouvaient être abordé. Il sera obligatoire d’utiliser une évaluation molé- des causes ou des conséquences de la maladie. culaire du microbiote intestinal sous peine d’en ignorer Il existe six publications d’études prospectives où le la plus grande partie. Le diagnostic de maladie atopique microbiote intestinal initial d’enfants a été analysé par devra également être aussi précis que possible, reposant rapport au risque ultérieur d’allergie (tableau 1). Les deux de préférence sur des paramètres pertinents tant clini- premières ont montré qu’une déplétion en Bifidobacte- ques qu’immunologiques (par exemple, dans l’allergie rium fécaux précédait une sensibilisation atopique ulté- alimentaire, sur la quantité de lymphocytes T régulateurs rieure et des manifestations d’eczéma atopique [50, 51]. dans la muqueuse intestinale ou dans le sang périphéri- Lors de la première étude, nous avons également démon- que). Il faudra également se souvenir que différents trou- tré que des numérations plus élevées de clostridies à l’âge bles immunologiques peuvent résulter d’un phénotype de 3 semaines étaient associées à une sensibilisation ato- clinique similaire, ce qui rend encore plus difficile une pique ultérieure [50]. Une autre étude menée dans une classification correcte des patients. Les facteurs liés à importante cohorte prospective de 957 nouveau-nés a l’hôte tels le génotype devront être analysés chaque fois montré que Clostridium difficile était associé à des mani- que possible. Par exemple, deux mutations indépendan- festations ultérieures d’eczéma, à des sibilants récidivants tes du gène codant pour une protéine de l’épiderme, la et à une sensibilisation atopique [52]. E. coli s’est égale- filagrine, se sont avérées être des facteurs prédisposant ment avéré associé à la survenue ultérieure d’un eczéma fortement à l’eczéma infantile [57]. Plus généralement, 24 Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 Kalliomäki
tous les moyens de mieux «stratifier» ou sélectionner des tolérance orale et dans le développement des lympho- sous-populations définies de sujets (par exemple patients cytes T régulateurs chez la souris axénique. L’objectif fi- atteints d’allergie alimentaire comme groupe distinct) se- nal des futures études devra être le développement d’in- raient utiles. Les mécanismes de l’action du microbiote terventions personnalisées, par exemple au moyen des intestinal dans la tolérance orale devront être étudiés plus nouveaux probiotiques, prébiotiques et symbiotiques, étroitement. Il pourrait être souhaitable, par exemple, de afin de faciliter le combat contre la charge colossale des déterminer comment différentes souches bactériennes, maladies allergiques. ou leurs associations, agiraient dans la survenue d’une Bibliographie 1 Johansson SG, Bieber T, Dahl R, et al: Re- 13 Beyer K, Castro R, Birnbaum A, et al: Hu- 25 Penders J, Thijs C, Vink C, et al: Factors in- vised nomenclature for allergy for global use: man milk-specific mucosal lymphocytes of fluencing the composition of the intestinal report of the Nomenclature Review Com- the gastrointestinal tract display a TH2 cyto- microbiota during the first year of life. Pedi- mittee of the World Allergy Organization, kine profile. J Allergy Clin Immunol 2002; atrics 2006;118:511–521. October 2003. J Allergy Clin Immunol 2004; 109:707–713. 26 Strachan DP: Hay fever, hygiene, and house- 113:832–836. 14 Perez-Machado MA, Ashwood P, Thomson hold size. BMJ 1989; 299:1259–1260. 2 Holgate ST: The epidemic of allergy and MA, et al: Reduced transforming growth 27 Alm JS, Swartz J, Lilja G, et al: Atopy in chil- asthma. Nature 1999;402(suppl):B2–B4. factor-1-producing T cells in the duodenal dren of families with an anthroposophic life- 3 Flohr C, Weiland SK, Weinmayr G, et al: The mucosa of children with food allergy. Eur J style. Lancet 1999;353:1485–1488. role of atopic sensitization in flexural ecze- Immunol 2003; 33:2307–2315. 28 Flöistrup H, Swartz J, Bergström A, et al: Al- ma: findings from the international study of 15 Karlsson MR, Rugtveig J, Brandtzaeg P: Al- lergic disease and sensitization in Steiner asthma and allergies in childhood phase lergen-responsive CD4+CD25+ regulatory school children. J Allergy Clin Immunol two. J Allergy Clin Immunol 2008; 121: 141– T cells in children who have outgrown cow’s 2006;117:59–66. 147. milk allergy. J Exp Med 2004; 199: 1679– 29 Schaub B, Lauener R, von Mutius E: The 4 Sampson HA, Ho DG: Relationship between 1688. many faces of the hygiene hypothesis. J Al- food-specific IgE concentrations and the 16 Sudo N, Sawamura SA, Tanaka K, et al: The lergy Clin Immunol 2008; 117:969–977. risk of positive food challenges in children requirement of intestinal bacterial flora for 30 Ege MJ, Frei R, Bieli C, et al: Not all farming and adolescents. J Allergy Clin Immunol the development of an IgE production sys- environments protect against the develop- 1997;100:444–451. tem fully susceptible to oral tolerance induc- ment of asthma and wheeze in children. J Al- 5 Prescott SL, Macaubas C, Smallacombe T, et tion. J Immunol 1997;159:1739–1745. lergy Clin Immunol 2007; 119:1140–1147. al: Development of allergen-specific T-cell 17 Ostman S, Rask C, Wold AE, et al: Impaired 31 Alm JS, Swartz J, Björksten B, et al: An an- memory in atopic and normal children. Lan- regulatory T cell function in germ-free mice. throposophic lifestyle and intestinal micro- cet 1999;353:196–200. Eur J Immunol 2006;36:2336–2346. flora in infancy. Pediatr Allergy Immunol 6 Global Strategy for Asthma Management 18 Ishikawa H, Tanaka K, Maeda Y, et al: Effect 2002;13:402–411. and Prevention, Global Initiative for Asthma of intestinal microbiota on the induction of 32 Dicksved J, Flöistrup H, Bergström A, et al: (GINA). 2007. Available at: http://www. regulatory CD4+CD25+ T cells. Clin Exp Molecular fingerprinting of children raised ginasthma.org. Immunol 2008;153:127–135. according to different lifestyles. Appl Envi- 7 Saglani S, Malmström K, Pelkonen AS, et al: 19 Repa A, Kozakova H, Hudcovic T, et al: Sus- ron Microbiol 2007; 73:2284–2289. Airway remodeling and inflammation in ceptibility to nasal and oral tolerance induc- 33 Rautava S, Ruuskanen O, Ouwehand A, et al: symptomatic infants with reversible airflow tion to the major birch pollen allergen Bet v The hygiene hypothesis of atopic disease – an obstruction. Am J Respir Crit Care Med 1 is not dependent on the presence of the mi- extended version. J Pediatr Gastroenterol 2005;171:722–727. croflora. Immunol Lett 2008; 117:50–56. Nutr 2004;39:529–535. 8 Bloemen K, Verstraelen S, Van Vel Heuvel R, 20 Berg RD: The indigenous gastrointestinal 34 Björksten B, Naaber P, Sepp E, Mikelsaar M: et al: The allergic cascade: review of the most microflora. Trends Microbiol 1996; 4: 430– The intestinal microflora in allergic Esto- important molecules in the asthmatic lung. 435. nian and Swedish 2-year-old children. Clin Immunol Lett 2007; 113:6–18. 21 Tannock GW: What immunologists should Exp Allergy 1999;29:342–346. 9 Larche M: Regulatory T cells in allergy and know about bacterial communities of the hu- 35 Kirjavainen PV, Apostolou E, Arvola T, et al: asthma. Chest 2007;132:1007–1014. man bowel. Semin Immunol 2007; 19: 94– Characterizing the composition of intestinal 10 Monteleone G, Pallone F, MacDonald TT: 105. microflora as a prospective treatment target Interleukin 21: a critical regulator of the bal- 22 Peterson DA, Frank DN, Pace NR, Gordon in infant allergic disease. FEMS Immunol ance between effector and regulatory T cell JI: Metagenomic approaches to defining the Med Microbiol 2001;32:1–7. responses. Trends Immunol 2008; 29: 290– pathogenesis of inflammatory bowel diseas- 36 Ouwehand AC, Isolauri E, He F, et al: Differ- 294. es. Cell Host Microbe 2008;3:417–427. ences in Bifidobacterium flora composition 11 Chehade M, Mayer L: Oral tolerance and its 23 Zoetendal EG, Collier CT, Koike S, et al: Mo- in allergic and healthy infants. J Allergy Clin relation to food hypersensitivities. J Allergy lecular ecological analysis of the gastrointes- Immunol 2001;108:144–145. Clin Immunol 2005;115:3–12. tinal microbiota: a review. J Nutr 2004; 134: 37 Böttcher MF, Nordin EK, Sandin A, et al: Mi- 12 Burks W, Laubach S, Jones SM: Oral toler- 465–472. croflora-associated characteristics in faeces ance, food allergy and immunotherapy: im- 24 Palmer C, Bik EM, DiGiulio DB, et al: Devel- from allergic and nonallergic infants. Clin plications for future treatment. J Allergy opment of the human infant intestinal mi- Exp Allergy 2000;30:1590–1596. Clin Immunol 2008; 121:1344–1350. crobiota. PLoS Biol 2007; 5:1556–1573. Microbiote et allergie Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 25
38 Watanabe S, Narisawa Y, Arase S, et al: Dif- 45 Sepp E, Julge K, Mikelsaar M, Björkstén B: 51 Björksten B, Sepp E, Julge K, et al: Allergy ferences in fecal microflora between patients Intestinal microbiota and immunoglobulin development and the intestinal microflora with atopic dermatitis and healthy control E responses in 5-year-old Estonian children. during the first year of life. J Allergy Clin Im- subjects. J Allergy Clin Immunol 2003; 111: Clin Exp Allergy 2005;35:1141–1146. munol 2001;1084:516–520. 587–591. 46 Kendler M, Uter W, Rueffer A, et al: Com- 52 Penders J, Thijs C, van den Brandt PA, et al: 39 Matsumoto M, Kakizoe K, Benno Y: Com- parison of fecal microflora in children with Gut microbiota composition and develop- parison of fecal microbiota and polyamine atopic eczema/dermatitis syndrome accord- ment of atopic manifestations in infancy: the concentration in adult patients with intrac- ing to IgE sensitization to food. Pediatr Al- KOALA Birth Cohort Study. Gut 2007; 56: table atopic dermatitis and healthy adults. lergy Immunol 2006;17:141–147. 661–667. Microbiol Immunol 2007; 51:37–46. 47 Gore C, Munro K, Lay C, et al: Bifidobacte- 53 Penders J, Stobberingh E, Thijs C, et al: Mo- 40 Mah KW, Björkstén B, Lee BW, et al: Distinct rium pseudocatenulatum is associated with lecular fingerprinting of the intestinal mi- pattern of commensal gut microbiota in tod- atopic eczema: a nested case-control study crobiota of infants in whom atopic eczema dlers with eczema. Int Arch Allergy Immu- investigating the fecal microbiota of infants. was or was not developing. Clin Exp Allergy nol 2006;140:157–163. J Allergy Clin Immunol 2008; 121:135–140. 2006;36:1602–1608. 41 Woodcock A, Moradi M, Smillie FI, et al: 48 Stsepetova J, Sepp E, Julge K, et al: Molecu- 54 Adlerberth I, Strachan DP, Matricardi PM, et Clostridium difficile, atopy and wheeze dur- larly assessed shifts of Bifidobacterium ssp. al: Gut microbiota and development of atop- ing the first year of life. Pediatr Allergy Im- and less diverse microbial communities are ic eczema in 3 European birth cohorts. J Al- munol 2002;13:357–360. characteristic of 5-year-old allergic children. lergy Clin Immunol 2007; 120:343–350. 42 Murray CS, Tannock GW, Simon MA, et al: FEMS Immunol Med Microbiol 2007; 51: 55 Wang M, Karlsson C, Olsson C, et al: Re- Fecal microbiota in sensitized wheezy and 260–269. duced diversity in the early fecal microbiota non-sensitized non-wheezy children: a nest- 49 Penders J, Stobberingh EE, van den Brandt of infants with atopic eczema. J Allergy Clin ed case-control study. Clin Exp Allergy 2005; PA, Thijs C: The role of the intestinal micro- Immunol 2008; 121:129–134. 35:741–745. biota in the development of atopic disorders. 56 Prescott SL, Björksten B: Probiotics for the 43 Linneberg A, Ostergaard C, Tvede M, et al: Allergy 2007;62:1223–1236. prevention or treatment of allergic diseases. IgG antibodies against microorganisms and 50 Kalliomäki M, Kirjavainen P, Eerola E, et al: J Allergy Clin Immunol 2007; 120:255–262. atopic disease in Danish adults: the Copen- Distinct patterns of neonatal gut microflora 57 Palmer CNA, Irvine AD, Terron-Kwiat- hagen Allergy Study. J Allergy Clin Immunol in infants in whom atopy was and was not kowski A, et al: Common loss-of-function 2003;111:847–853. developing. J Allergy Clin Immunol 2001; variants of the epidermal barrier protein fil- 44 Fukuda S, Ishikawa H, Koga Y, et al: Allergic 107:129–134. aggrin are a major predisposing factor for symptoms and microflora in schoolchildren. atopic dermatitis. Nat Genet 2006; 38: 441– J Adolesc Health 2004;35:156–158. 446. 26 Ann Nestlé [Fr] 2009;67:19–26 Kalliomäki
Vous pouvez aussi lire