POSTBIOTIQUES

Les postbiotiques,
Une longueur d’avance sur les probiotiques

QUELQUES DEFINITIONS DANS LE MONDE
DES « BIOTIQUES »

Le terme “biotique” provient du grec biōtikós qui signifie “relatif à la vie” et désigne “l’écosystème biologique composé d’organismes vivants et de leur environnement physique”1Wegh C.A.M. et al., 2019

Les probiotiques sont définis comme “des micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice pour la santé de l’hôte” 2Hill C. et al., 2014

Un prébiotique est un “substrat qui est utilisé de manière sélective par les micro-organismes de l’hôte, ce qui lui confère un avantage pour la santé” 3Gibson et al., 2017

Les symbiotiques sont des “mélanges synergiques de probiotiques et de prébiotiques qui ont un effet bénéfique sur l’hôte en améliorant la survie et la colonisation des micro-organismes vivants bénéfiques dans le tractus gastro-intestinal de l’hôte”. 4FAO/WHO, 20015FAO/WHO, 2002

Un postbiotique est un « composé bioactif produit au cours d’un processus de fermentation qui favorise la santé et/ou le bien-être6Collado et al., 2019 de manière directe ou indirecte7Tsilingiri et al., 2013  » . Il est donc important de noter que la viabilité du micro-organisme à l’origine de cet effet n’est plus nécessaire. Ainsi, les cellules microbiennes non viables, tuées par la chaleur (également appelées parabiotiques), les métabolites microbiens (protéines, lipides, glucides, vitamines, acides organiques), les composants de la paroi cellulaire ou d’autres molécules complexes de la matrice extracellulaire bactérienne peuvent être considérés comme des postbiotiques.8.12George Kerry et al., 2018 Malagón-Rojas et al., 2020 Taverniti et al., 2011 Aguilar-Toalá et al., 2018  Konstantinov et al., 2013

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LES PROBIOTIQUES SONT BONS POUR VOUS SAUF QUAND ILS NE LE SONT PAS… L'OPPORTUNITE DES POSTBIOTIQUES.

La majorité des probiotiques sont des bactéries lactiques (LAB) telles que les espèces Lactobacillus ou Bifidobacterium. Ils sont généralement reconnus être sans risque (GRAS) par la FDA 13O’Toole et al., 2017  et sont utilisés pour une variété d’applications allant de l’industrie alimentaire au clinique . 2Hill et al., 201413O’Toole et al., 201714Wilkins et al., 2017   Cependant, les communautés scientifiques et médicales sont de plus en plus préoccupées par la sécurité de l’utilisation des probiotiques par les populations vulnérables, en particulier les jeunes enfants et les adultes souffrant de pathologies sous-jacentes. 15.17Goldstein et al., 2015 Doron et al., 2015 Ohishi et al., 2010

L’une des principales préoccupations est que les probiotiques peuvent passer de la zone d’application à d’autres zones du corps, où ils peuvent provoquer une infection. 18.25Barraud et al., 2013 Barraud et al., 2010 Honeycut et al., 2007 Suez et al., 2018 Zmora et al., 2018 Kunz et al., 2004 Salminen et al., 2003 Thomas et al., 2010  Un autre problème est que les gènes de résistance aux antibiotiques présents dans les bactéries probiotiques peuvent être transférés aux bactéries pathogènes présentes dans les intestins, 26Wong et al., 201527Aceti et al., 2018 puisque les cellules bactériennes sont connues pour transférer des gènes à leurs voisines. En outre, des souches probiotiques spécifiques peuvent exprimer des facteurs de virulence ou des produits chimiques qui peuvent nuire aux cellules tapissant le tube digestif 28Rowan et al., 2001 ou aux bactéries bénéfiques qui y vivent.

La plupart des prébiotiques sont des hydrates de carbone, 29Sanders et al., 2019 i.e., de longues chaînes de molécules de sucre connectées de bout en bout. Certains prébiotiques sont des hydrates de carbone à chaîne courte appelés oligosaccharides. On pense que les prébiotiques régulent le microbiote en favorisant la croissance de certaines espèces afin de conférer un bénéfice pour la santé.3Gibson et al., 2017Cependant, des études sur le microbiome ont révélé que les effets des prébiotiques sont loin d’être aussi simples.30Hutkins et al., 2016 Les prébiotiques peuvent en effet stimuler la croissance d’espèces non identifiées du microbiote.

Les postbiotiques semblent résoudre la plupart de ces problèmes et limitations. En particulier, ils sont plus sûrs que les probiotiques car les composés bénéfiques peuvent être administrés sans risque de croissance bactérienne indésirable.34de Almada et al., 2016

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QUEL EST LE MÉCANISME D'ACTION DES POSTBIOTIQUES?

Contrairement aux idées reçues, les cellules bactériennes des probiotiques n’ont pas besoin d’être vivantes pour avoir un effet bénéfique35Piqué et al., 2019 – les postbiotiques ont un effet comparable aux probiotiques par le biais des composants des cellules microbiennes tuées par la chaleur et des produits chimiques qu’elles contiennent. Les postbiotiques agissent principalement à deux niveaux:

Effet sur les interactions avec la communauté microbienne

Les postbiotiques peuvent inhiber les agents pathogènes grâce aux effets des acides organiques et des bactériocines (produits chimiques libérés par les bactéries pour inhiber la croissance d’autres bactéries). Ils peuvent également empêcher l’adhésion des agents pathogènes, l’invasion et la formation de biofilms bactériens1Wegh et al., 201935Piqué et al., 2019 car certains composants de la paroi cellulaire, tels que les exopolysaccharides (EPS), peuvent réduire la capacité des agents pathogènes à adhérer aux surfaces.35.37Piqué et al., 2019 Sarkar et al., 2016 Castro-Bravo et al., 2018 Les protéines de la couche de surface (SLP) peuvent contribuer à l’agglutination (immobilisation) de bactéries pathogènes.38Lebeer et al., 201039Tareb et al., 2013

Effet sur les interactions hôte-microbiote

Les postbiotiques peuvent avoir un effet sur le système immunitaire, tout comme les probiotiques vivants10Taverniti et al., 2011. Les composants de la paroi cellulaire tels que les exopolysaccharides (EPS) peuvent interagir avec système immunitaire de l’hôte et il a été démontré qu’ils jouent un rôle dans le maintien de la stabilité de l’environnement intestinal.36Sarkar et al., 201640Patten et al., 201341Gareau et al., 2010 En outre, il a aussi été démontré que les EPS pouvaient apporter certains avantages pour la santé: ils peuvent protéger le cœur, réduire les ulcères, agir comme des antioxydants, abaisser le taux de cholestérol et réduire la croissance tumorale.1Wegh et al., 201942.44Das et al., 2014 Hongpattarakere et al., 2012 Wang et al., 2014 En plus des composants de la paroi cellulaire, les postbiotiques contiennent également des métabolites et des facteurs solubles comme les antioxydants qui peuvent voyager vers les cellules immunitaires muqueuses et réduire l’inflammation. 45Hoarau et al., 200646De Marco et al., 2018

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LES POSTBIOTIQUES DANS LE CADRE DE LA DENTISTERIE ET LE L. PARACASEI GMNL-33

Les maladies bucco-dentaires sont parmi les maladies les plus fréquentes dans le monde. Les caries dentaires et les parodontites graves (maladies des gencives) touchent respectivement 35 % et 10,8 % de la population mondiale47GBD 201748Peres et al., 2010 . Ces maladies sont causées par des microorganismes et sont la conséquence d’une dysbiose49López-López et al., 2017 , i.e.  «une interaction déséquilibrée soit parmi les bactéries d’une communauté ou entre le microbiome et l’hôte, qui est au final préjudiciable à l’hôte. 50Lamont et al., 2018

Caries dentaires

Les caries dentaires peuvent être évitées grâce à plusieurs stratégies: élimination du biofilm cariogène (causant la carie), prévention de l’accumulation du biofilm via une action mécanique, utilisation d’antimicrobiens conventionnels à large spectre et diminution du taux de déminéralisation de l’émail. Cependant, ces stratégies rencontrent peu succès chez certaines populations particulièrement vulnérables aux caries, comme les enfants et les personnes âgées. 50Lamont et al., 2018 Les antimicrobiens à large spectre tels que la chlorhexidine ne sont pas très efficaces sur les biofilms et peuvent même augmenter la sensibilité à la réinfection par des agents pathogènes 51Guo et al., 2015. Le fluorure peut limiter la déminéralisation de l’émail et favoriser la reminéralisation, cependant, il n’a que peu d’effet sur le biofilm cariogène.50Lamont et al., 2018 Il y a donc ici un besoin crucial de stratégies ciblant spécifiquement la dysbiose microbienne et le biofilm cariogène associés aux caries dentaires.

Parodontite

La prise en charge de la gingivite et de la parodontite chronique repose sur des stratégies visant à éliminer le biofilm pathogène et à contrôler l’inflammation. Elles comprennent le débridement (élimination de la plaque dentaire et du tartre avec détartrage et surfaçage radiculaire), les interventions chirurgicales, le suivi par prophylaxie professionnelle, les pratiques quotidiennes d’hygiène bucco-dentaire et, dans certains cas, les thérapies d’appoint telles que les antibiotiques et les antimicrobiens. 52.54Kinane et al., 2017 Gatei et al., 2017 van der Weijden et al., 2005

Ainsi, les postbiotiques représentent une opportunité sûre et efficace de remédier aux limites des stratégies actuelles de prévention et de traitement liées à la gestion des caries dentaires et des maladies parodontales.

Illustation Pathogen Inhibition

Lactobacillus paracasei GMLN-33

Le L. paracasei GMNL-33 tyndallisé, également appelé ADP1, est un postbiotique dérivé d’une souche tyndallisée de Lactobacillus paracasei. La tyndallisation est un processus par lequel l’inactivation est obtenue par la combinaison de traitements thermiques avec des périodes d’incubation à des températures plus basses. 35Piqué et al., 201960Kim et al., 2012

En tant que probiotique tué par la chaleur, le postbiotique L. paracasei GMNL-33 est entièrement sûr. En outre, L. paracasei GMNL-33 appartient au genre Lactobacillus (le genre le plus grand et le plus diversifié au sein des bactéries lactiques) et au groupe Lactobacillus casei (LCG). L’espèce L. paracasei est généralement reconnue comme sûre (GRAS) par la FDA et présente sur la liste QPS (présomption qualifiée de sécurité) établie par l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) .61Hill et al., 2018

Plusieurs études scientifiques et cliniques ont démontré que le L. paracasei GMNL-33 tyndallisé pouvait inhiber les cario- et pério-pathogènes, ce qui lui confère des propriétés bénéfiques pour la santé bucco-dentaire. 62.65Chuang et al., 2011 Maden et al., 2018 Srinivasan et al., 2017 Ching-Pei et al.: Please contact us 

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