Symbiose et microbiote humain
Introduction :
L’environnement qui nous entoure est constitué d’un ensemble d’êtres vivants microscopiques qui peuvent nous être nocifs. Mais la majeure partie de ces micro-organismes nous est inoffensive : nous coexistons sans entrer en relation directe avec ceux-ci. Certains de ces micro-organismes nous sont indispensables. En ce sens, nous rappellerons d’abord la notion de symbiose, puis nous étudierons quelques environnements bactériens protecteurs pour l'humain.
La symbiose
La symbiose
Qu’est ce qu’une symbiose ?
Qu’est ce qu’une symbiose ?
Rappel
La symbiose est une association vitale et durable entre deux êtres vivants appartenant à des espèces différentes : dans une relation symbiotique, l’un des individus vit à l’intérieur de l’autre.
L’individu qui héberge l’autre est qualifié d’hôte ; ces deux individus sont appelés des symbiotes.
Lors d’une relation symbiotique à bénéfices réciproques, les deux êtres vivants peuvent coopérer : on parle alors de symbiose mutualiste. Dans d’autres cas, l’un des symbiotes peut parasiter l’hôte qui n’en tirera aucun bénéfice.
Attention
Il ne faut pas confondre la symbiose mutualiste, qui caractérise une relation obligatoire pour la survie des deux êtres vivants, et le mutualisme qui est aussi une relation à bénéfices réciproques mais constitue une relation non-obligatoire ne faisant pas intervenir de symbiotes (un individu dans un autre).
Attention
Un cas d’interaction favorable à une seule espèce, leur relation s’appellera du parasitisme (cf. le ver solitaire et l’être humain).
Ici, nous nous limiterons aux symbioses mutualistes, donc nécessaires à la survie des deux êtres vivants et à bénéfices réciproques.
Rôles écologiques des symbioses : exemple du corail et des xanthelles
Rôles écologiques des symbioses : exemple du corail et des xanthelles
Récif de corail
Le corail est un animal qui se développe dans les zones peu profondes bordant les océans. Comme tous les animaux, son activité métabolique se limite donc à la respiration.
Quant aux xanthelles, elles sont des algues unicellulaires : comme toutes les cellules végétales elles pratiquent la photosynthèse afin de produire leur matière organique sous forme d’amidon.
Au contact du corail, les xanthelles sont internalisées par les cellules périphériques de l’animal. Ainsi, elles se retrouvent dans les cellules superficielles du corail et continuent à pratiquer la photosynthèse. Le bénéfice pour la xanthelle est l’apport du dioxyde de carbone ; de plus, sa situation à l’intérieur du corail lui procure sécurité et protection. Le corail va, quant à lui, consommer l’amidon lors de sa respiration et assurer ainsi sa survie.
L’exemple du corail et des xanthelles
- Cette symbiose corail-xanthelles a donc des bénéfices réciproques.
À retenir
Les symbioses ont une importance primordiale à l’échelle des écosystèmes : elles permettent une colonisation rapide des milieux de vie.
À côté de ce rôle écologique, les symbioses sont aussi très importantes à l’échelle de la santé individuelle des humains.
Les microbiotes humains
Les microbiotes humains
Qu’est-ce que le microbiote humain ?
Qu’est-ce que le microbiote humain ?
Définition
Microbiote :
Aussi appelée « flore microbienne », le microbiote humain est l'ensemble des bactéries, champignons et autres micro-organismes qui vivent à la surface de l’être humain ou à l’intérieur de celui-ci.
Le microbiote présente donc une biodiversité énorme. Son étude plus poussée est très récente, car les scientifiques n’étaient pas en mesure d’identifier ces êtres vivants jusqu’à il y a peu.
Rappel
On estime qu’un être humain est composé de $10000\,\text{milliards}$ de cellules environ.
À retenir
Le microbiote d’un seul être humain serait quant à lui composé d’environ $100000\,\text{milliards}$ de micro-organismes, soit dix fois plus que de cellules !
Microbiote et santé
Microbiote et santé
Selon des études récentes donc, le microbiote est indispensable pour l’intégrité de l’organisme. Le schéma ci-dessous liste l’ensemble des zones corporelles où évoluent les microbiotes humains.
Exemple
Le microbiote buccal présente une biodiversité très importante. Ainsi, dans la cavité buccale, coexistent des bactéries, des champignons et des virus, tous pathogènes et non-pathogènes. Tant que ce microbiote n’est pas déséquilibré, la santé buccale n’est pas affectée ; ainsi, on pense que les micro-organismes non-pathogènes empêchent la prolifération de ceux pathogènes.
Attention
Certains facteurs extérieurs, tels que le tabac, peuvent nuire au microbiote non-pathogène, ce qui pourra conduire à des cancers ou à des anomalies métaboliques telles que l’obésité.
Une bactérie peut être inoffensive lorsqu’elle se trouve dans son environnement habituel, mais être pathogène lorsqu’elle se retrouve dans un autre environnement. C’est pour cela qu’il est important d’éviter de contaminer nos microbiotes avec des bactéries provenant d’autres microbiotes (en se lavant les mains lorsque l’on entre en contact avec le microbiote buccal ou anal par exemple pour éviter les contaminations croisées entre les microbiotes).
Exemple
Les infections urinaires sont notamment souvent causées par un micro-organisme appartenant à un autre microbiote qui contamine le conduit urinaire.
Conclusion :
À l’échelle des écosystèmes, les relations symbiotiques sont primordiales pour la colonisation des milieux de vie par les animaux.
À l’échelle humaine, les relations symbiotiques mutualistes sont indispensables à la bonne santé : le microbiote empêche par exemple le développement de micro-organismes qui pourraient être pathogènes.
De plus, le microbiote peut aussi être impliqué activement dans le fonctionnement d’un être vivant, comme c’est le cas notamment du microbiote intestinal que nous étudierons en détail dans le cours suivant.