À propos du Microbiome

qu’est-ce qu’un microbiome?

un microbiome est la communauté de micro—organismes—tels que les bactéries, les archées, les champignons, ainsi que les virus-qui habitent un écosystème ou un organisme., Les micro-organismes dominent toute autre vie partout où les scientifiques ont regardé, y compris le corps humain, les sols et les sédiments de la terre, les océans et les cours d’eau frais, l’atmosphère et même les environnements extrêmes tels que les évents hydrothermaux et les lacs sous-glaciaires. Les scientifiques utilisent également le terme microbiome pour désigner tous ces gènes associés à ces formes de vie.

les Microbiomes ont plusieurs points communs. Leurs habitants sont nombreux et divers, variant d’un endroit à et même de personne à personne. Ils sont également dynamiques, changeant en réponse à des facteurs tels que l’alimentation ou le climat., Enfin, ils sont interconnectés avec leur hôte, engagés dans une relation de donnant-donnant qui est souvent bénéfique, voire essentielle, à la fois à l’hôte et à leurs micro-organismes résidents.

Les chercheurs commencent tout juste à étudier les microbiomes de manière systématique. Ils essaient de comprendre ce qui fait un microbiome sain, y compris ce que les microbes sont présents et ce que ces microbes font, ainsi que comment les microbiomes changent au fil du temps, comment ces communautés restent équilibrées et comment les changements apportés aux microbiomes ont un impact sur la santé humaine ou environnementale., La recherche sur le Microbiome est même importante pour l’exploration spatiale et la science planétaire. Comprendre les micro-organismes ici sur Terre, en particulier ceux qui habitent des environnements extrêmes, peut nous aider à comprendre le potentiel d’autres formes de vie et à rechercher la vie sur d’autres planètes. Ils peuvent également nous aider à coloniser d’autres planètes en nous aidant à créer des environnements semblables à la Terre et respectueux de l’homme loin, très loin.

où existent les microbiomes?,

le Microbiome humain

Le microbiome humain est la collection de milliards de microbes vivant dans et sur le corps humain. Il se compose d’environ un millier d’espèces bactériennes différentes qui résident dans la bouche, l’intestin et le vagin, et sur la peau., Ces microbes, et les gènes qu’ils expriment, font de nous un « superorganisme” composé de cellules humaines et microbiennes. (On estime que le microbiome d’une personne peut inclure jusqu’à 8 000 000 de gènes en plus des 20 000 à 25 000 que notre génome contient.) Le microbiome varie considérablement entre les différents sites du corps. En effet, les différences entre les microbes intestinaux et oraux d’une personne ont été comparées aux différences entre les microbes présents dans le sol et les océans.

nous commençons à ramasser les microbes quand nous sommes nés., Ce processus se poursuit au cours des trois prochaines années de vie jusqu’à ce que nous ayons développé un microbiome mature. Les résultats ne sont pas aléatoires: le microbiome humain est composé de types spécifiques de micro-organismes qui se complètent les uns les autres et leur hôte, remplissant des fonctions essentielles à la vie. Par exemple, certaines bactéries intestinales synthétisent des vitamines et des substances neurochimiques; d’autres aident à la digestion et renforcent le système immunitaire; certaines peuvent même guider le développement du cerveau. Bien que le microbiome de chacun soit similaire, il varie d’un individu à l’autre., Les scientifiques tentent toujours d’expliquer comment cette diversité microbienne se produit, mais elle est probablement influencée par des facteurs tels que le régime alimentaire, l’environnement, la génétique de l’hôte et l’exposition aux microbes tôt dans la vie.

Les chercheurs continuent d’étudier l’identité et les activités de nos passagers microbiens et les liens entre le microbiome humain, la santé et la maladie. Leur but ultime est de comprendre ce qui constitue un écosystème microbien humain sain, puis de développer des moyens de le maintenir en bonne santé et de le réparer au besoin.,

Depuis 2005, au moins huit programmes ont été mis sur pied pour étudier le microbiome humain, dont le projet américain Sur le Microbiome humain, L’Initiative canadienne sur le Microbiome, MetaHIT (UE et Chine) et le Human Metagenome Consortium au Japon.

le Microbiome terrestre

Les sols et les sédiments de la Terre abritent également des communautés microbiennes., La diversité dans ces habitats souterrains est extrêmement élevée, avec des estimations du recensement microbien du sol dépassant 40 000 espèces par gramme. Dans le sol, les chercheurs ont constaté que les microbes sont essentiels pour soutenir la vie végétale, la médiation de l’absorption et de l’entrée des nutriments dans la chaîne alimentaire, le recyclage du carbone et de l’azote, la décomposition des polluants et bien plus encore. Cependant, leur compréhension du microbiome du sol est en retard sur le microbiome humain, en partie à cause de son immensité et de sa complexité., Une poignée d’efforts coordonnés à grande échelle sont en cours pour caractériser le microbiome du sol, y compris le projet de Microbiome de la Terre, TerraGenome, le projet brésilien de Microbiome, L’Initiative chinoise de Microbiome du sol, EcoFINDERS et MicroBlitz. L’objectif final est de prédire comment les communautés microbiennes réagiront aux conditions environnementales telles que les sécheresses et de gérer ces communautés pour améliorer les rendements, le contenu nutritionnel ou la capacité de stockage du carbone des plantes, par exemple.,

le Microbiome Océanique

Les océans couvrent environ 70% de la planète, mais nous commençons à peine à connaître leurs habitants microbiens et ce qu’ils font pour nous et pour la planète. Ensemble, les organismes extrêmement petits, ou « nanoplancton” qui effectuent ces services essentiels forment le « nanobiome.” Ces microbes minuscules sont hautement spécialisés et optimisés pour leur environnement, où ils fournissent de l’énergie et des blocs de construction chimiques à des formes de vie plus grandes. Ils produisent également la moitié de l’oxygène que nous respirons et recyclent à peu près la même proportion de dioxyde de carbone de l’atmosphère., Ils éliminent également la majeure partie du méthane des océans du monde. Des croisières de recherche telles que Tara Oceans et la Global Ocean Sampling Expedition ont commencé à échantillonner, séquencer et analyser le microbiome Océanique, des eaux de surface ensoleillées mélangées par le vent aux couches sombres et profondes relativement imperturbables. Les scientifiques tentent de comprendre comment le microbiome océanique maintient son équilibre dans une telle gamme de conditions.

le Microbiome Atmosphérique

même l’atmosphère a un microbiome, bien qu’il soit difficile à échantillonner et à étudier., Ce qui est clair, c’est que les microbes dans l’atmosphère sont partout, varient d’un endroit à l’autre et peuvent rester suspendus pendant des semaines. L’atmosphère transporte ces microbes, librement ou attachés à des particules telles que la poussière, dans le monde entier, un phénomène qui peut avoir un impact sur l’agriculture, les maladies infectieuses, la santé humaine, les nuages, les précipitations et l’approvisionnement en eau.

Quel est le lien entre microbiomes, santé et maladie?,

alors que les chercheurs commencent à comprendre ce qui constitue un microbiome sain, ils apprennent également comment les déséquilibres dans les communautés microbiennes peuvent causer des maladies—et comment rétablir l’équilibre comme moyen de traitement. Il existe de fortes associations entre le microbiome intestinal humain et des affections telles que l’obésité, le diabète de type 2, la cirrhose, la polyarthrite rhumatoïde et les maladies inflammatoires de l’intestin. Les chercheurs ont déjà restauré le microbiome intestinal humain « normal » en utilisant des greffes fécales pour guérir les infections récurrentes avec la bactérie Clostridium difficile., Il existe encore d’autres associations entre le microbiome intestinal et les troubles, y compris l’anxiété, la dépression et l’autisme, que les chercheurs explorent toujours. L’un des principaux objectifs de la recherche sur le microbiome est de faire passer la recherche sur le microbiome de la corrélation à la causalité et de découvrir les mécanismes par lesquels les microbes influencent la santé et la maladie.

Quel est le lien entre les microbiomes et l’espace?

même les scientifiques qui cherchent à l’espace s’intéressent aux microbiomes. Cela a du sens quand on considère à quel point les microbes sont fondamentaux pour la vie sur Terre. Si nous cherchons à coloniser une autre planète, comprendre comment les microbes aident à rendre la terre habitable pourrait nous permettre de créer des conditions plus semblables à celles de la Terre sur d’autres planètes-conditions nécessaires au maintien de la vie humaine. Les chercheurs étudient également si les micro-organismes pourraient nous aider à récolter les minéraux essentiels des roches martiennes ou à synthétiser des matériaux pour construire ou remplacer des équipements dans des endroits éloignés., Et la NASA a un programme pour étudier le microbiome d’un astronaute afin d’évaluer l’impact des voyages dans l’espace sur la santé humaine. Enfin, les scientifiques à la recherche de planètes habitables et de vie extraterrestre étudient les microbes pour guider leur recherche. Les communautés microbiennes dans les environnements les plus extrêmes de la terre les aident à comprendre les conditions nécessaires pour soutenir la vie et quels types de biosignatures rechercher sur d’autres planètes.