Les probiotiques : de quoi parle-t-on ?

Du latin pro et du grec bios signifiant « pour la vie », le terme « probiotique » a été proposé il y a plus de 60 ans en opposition à « antibiotique » 1 . Par leurs bénéfices sur l’homéostasie du microbiote et la santé de l’hôte, les micro-organismes probiotiques suscitent un vif intérêt auprès des chercheurs, cliniciens et patients. Quoique bien définis et encadrés, les probiotiques n’ont pas encore livré tous leurs secrets. Mise au point.

Publié le 12 octobre 2023
Mis à jour le 08 novembre 2023

A propos de cet article

Publié le 12 octobre 2023
Mis à jour le 08 novembre 2023

Sommaire

Chapitres

Définition et petite histoire moderne des probiotiques 

Les probiotiques sont « des micro-organismes vivants qui, lorsqu'ils sont administrés en quantités suffisantes, confèrent un bénéfice pour la santé de l'hôte ». La première définition de l’Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et de l’Organisation Mondiale pour la Santé (OMS) en 2002 2  a été légèrement reformulée par un consensus d’experts en 2014

Dès l’Antiquité, des avantages nutritionnels et thérapeutiques ont été attribués aux aliments fermentés. Mais ce n’est qu’à partir de 1906, suite aux travaux de Louis Pasteur, que les effets sur la santé de micro-organismes liés à la fermentation lactique ont été scientifiquement explorés . Ainsi le russe Elie Metchnikoff a associé la longévité des ruraux bulgares à la consommation régulière de lait fermenté - par le Bacillus bulgaricus 1. Le pédiatre Henri Tissier, constatant la pauvreté des selles des enfants diarrhéiques en bactéries « bifides », suggérait que celles-ci pourraient restaurer leur flore intestinale 2. Le « boom » de la science des probiotiques se produira à partir de la fin des années 80 4 , avec la biologie moléculaire. Depuis, des progrès cruciaux ont été réalisés dans la caractérisation des micro-organismes probiotiques et la démonstration de leurs bénéfices sur la santé 4,5 

Microbiote, probiotique, microbiome : si proches et pourtant si différents

Un microbiote décrit l'ensemble des micro-organismes vivant dans un environnement spécifique 6 . L’organisme humain abrite un microbiote intestinal, qui contient 1012 à 1014 micro-organismes 7 , mais aussi cutané, vaginal, oral, nasopharyngé et pulmonaire 7,8 . Bien que certains micro-organismes du microbiote intestinal soient une source de probiotiques potentiels 5, ils ne peuvent être appelés « probiotiques » tant qu’ils n’ont pas été isolés, caractérisés, et leur effet sur la santé démontré cliniquement 3.

Les termes « microbiote » et « microbiome » sont souvent confondus mais pas synonymes. Le premier décrit les différents micro-organismes présents dans le milieu étudié d’un point de vue taxonomique : genres, espèces… Le second définit le génome de ces micro-organismes 6, voire d’autres éléments structuraux internes ou externes (ARN, molécules signal, environnement…) dans l’objectif de mieux comprendre leur activité et leurs fonctions 9 .

Zoom sur les microorganismes : lesquels sont probiotiques ? 

Pour rappel, les micro-organismes sont des êtres vivants invisibles à l’œil nu comprenant 10:

  • Tous les organismes unicellulaires procaryotes (une seule cellule sans noyau) : On y trouve les bactéries, dont les nombreuses espèces vivent dans tous les milieux, y compris le corps humain 10,11 , mais aussi les archées : résistantes dans des conditions extrêmes, elles feraient partie des premières formes de vie sur terre 12,13 .
  • Certains micro-organismes uni- ou pluricellulaires eucaryotes (une ou plusieurs cellules avec noyau) : On compte parmi eux les champignons microscopiques, dont les levures ou les moisissures 14 , mais aussi les microalgues et les protozoaires 15,16 .
  • Les virus : Leur appartenance au domaine du vivant reste débattue : ce ne sont pas des cellules et ils ne peuvent se répliquer que dans une cellule hôte 10,17 .

Les micro-organismes les plus utilisés comme probiotiques sont :

  • Les bactéries lactiques, avec les genres Lactobacillus, Bifidobacterium mais aussi Lactococcus, Streptococcus et Enterococcus 5,18 .
  • Plus rarement, d’autres bactéries comme Clostridium et Escherichia Coli 19.
  • Les levures comme Saccharomyces boulardii, issue de la peau des litchis et mangoustans 20 , ou encore Kluveromyces 21 .

Les probiotiques sont désignés selon une nomenclature internationale par leur genre, leur espèce (parfois en plus leur sous-espèce) et leur numéro de souche 22 . Par exemple : Lactobacillus (genre) casei (espèce), puis une suite de chiffres et/ou de lettres (souche). Une souche se distingue des autres micro-organismes d’une même espèce car elle est génétiquement unique et possède des propriétés physiologiques spécifiques 18.

Qualification ‘probiotique’ : attention aux confusions

Les mésusages du terme probiotique sont courants. Certains produits tels que des shampooings, des désinfectants ou des après-rasages l’affichent sans que les critères requis ne soient démontrés en termes d'efficacité et de viabilité 3.

Les aliments fermentés sont « élaborés avec une croissance microbienne et une conversion enzymatique souhaitée de composants alimentaires ». Certains aliments fermentés, comme des yogourts, contiennent des micro-organismes vivants. Mais ceux-ci doivent avoir démontré des bénéfices nutritionnels au-delà de la matrice alimentaire pour être qualifiés de probiotiques 23 .

Les prébiotiques sont des substrats, notamment des fibres alimentaires (fructo-oligosaccharides, inuline…), utilisés par les micro-organismes d’un microbiote et favorisant leur croissance, conférant ainsi un bénéfice pour l’hôte 24,25 . Les produits contenant à la fois pré- et probiotiques sont dits symbiotiques 24.

La transplantation de microbiote fécal (TMF) consiste en l’introduction de selles d’un donneur sain dans le tractus digestif d’un patient receveur dans le but de traiter des maladies en lien avec une dysbiose. L’ensemble des micro-organismes transplantés n’étant pas identifiés, la préparation de TMF n’entre pas dans le cadre des probiotiques 3.  A ce jour uniquement elle est indiquée dans le traitement des infections récidivantes à C. difficile 26.

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Bénéfices santé des probiotiques

L’efficacité de souches spécifiques de probiotiques a été cliniquement démontrée dans différentes sphères.

Sphère digestive

prévention de la diarrhée associée aux antibiotiques (DAA) chez l’enfant 27 , diarrhées à C. difficile 28 , gastro-entérites aigues de l’enfant 29 , troubles fonctionnels intestinaux 30 , intolérance au lactose 31 , maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) 32 , prévention de l’entérocolite ulcéro-nécrosante du prématuré 33 , infection à H. pylori 34 , infections et diarrhées de la nutrition parentérale 35 , prévention de la diarrhée du voyageur 36 … 

Autres sphères

infections hivernales respiratoires 37 , infections urinaires récidivantes 38 , infections gynécologiques 39 , dermatite atopique de l’enfant 40 , allergies alimentaires 41 … 

D’autres effets bénéfiques sont en cours d’étude

notamment l’influence des probiotiques sur l’hypercholestérolémie 42 , le cancer colorectal 43 ou certains troubles neuropsychiatriques 44.

Un mode d’action pour chaque souche

Un probiotique exerce un effet bénéfique sur le microbiote en le maintenant à l’équilibre, en favorisant sa reconstruction pendant et après un épisode de dysbiose ou en prévenant certaines situations cliniques de rupture de l’écosystème microbien 45 . Le mode d’action est souche-dépendant, dans la plupart des cas non extrapolable à l’espèce ou au genre 46 .

Chaque probiotique agit suivant ses propriétés physiologiques et pharmacologiques propres, et/ou sur 46,47 :

L’hôte

par modulation du système immunitaire, action anti-inflammatoire, effet trophique sur les tissus, stimulation du capital enzymatique et/ou renforcement de l’effet barrière contre les pathogènes ;

Les pathogènes

par libération de molécules antimicrobiennes contre les champignons, les bactéries ou les virus ;

Les toxines

par neutralisation des toxines pathogènes.

Les sociétés savantes telles que la World Gastroenterology Organisation (WGO), l’European Society for Paediatric Gastroenterology Hepatology and Nutrition (ESPGHAN), et The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) émettent régulièrement des opinions et recommandations sur l’utilisation des probiotiques.

N’est pas probiotique qui veut : 4 grandes conditions

Quatre critères inspirés de la définition donnée par l’OMS/FAO 2 permettent de déterminer si des micro-organismes peuvent être qualifiés de probiotiques 22,47:

  • Être suffisamment caractérisés (genre, espèce et souche) par des tests phénotypiques et caractérisation génétiques Aujourd’hui, le séquençage génomique de la souche est également préconisé, notamment pour l’évaluation de l’innocuité ;
  • Ne pas présenter de toxicité pour l'usage prévu, telle que production de toxine, potentiel hémolytique ou pouvoir infectieux sur modèle animal ;
  • Avoir une action positive sur l’homme soutenue par au moins un essai clinique chez l’homme mené conformément aux normes scientifiques acceptées ou aux recommandations et dispositions des autorités de santé ;
  • Être vivant dans le produit et à une dose efficace pendant toute la durée de sa conservation.

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Sources

1 Gasbarrini G, Bonvicini F, Gramenzi A. Probiotics History. J Clin Gastroenterol. 2016;50 Suppl 2, Proceedings from the 8th Probiotics, Prebiotics & New Foods for Microbiota and Human Health meeting held in Rome, Italy on September 13-15, 2015:S116-S119.

2 FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting  guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002.

Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514.

4 McFarland LV. From yaks to yogurt: the history, development, and current use of probiotics. Clin Infect Dis. 2015;60 Suppl 2:S85-S90.

5 Zommiti M, Feuilloley MGJ, Connil N. Update of Probiotics in Human World: A Nonstop Source of Benefactions till the End of Time. Microorganisms. 2020;8(12):1907.

6 Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, et al. Defining the human microbiome. Nutr Rev. 2012;70 Suppl 1(Suppl 1):S38-S44.

7 Site Web Inserm : Microbiote intestinal (flore intestinale) (MAJ 01/02/16, accédé le 06/06/21).  

Beck JM, Young VB, Huffnagle GB. The microbiome of the lung. Transl Res. 2012;160(4):258-266.

Berg G, Rybakova D, Fischer D, et al. Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges [published correction appears in Microbiome. 2020 Aug 20;8(1):119]. Microbiome. 2020;8(1):103.

10 InformedHealth.org [Internet]. Cologne, Germany: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. What are microbes? 2010 Oct 6 [Updated 2019 Aug 29]. 

11 Site Web Microbiology Society : Bacteria (accédé le 05/06/21).

12 Site Web Microbiology Society : Archaea (accédé le 05/06/21).

13 Gribaldo S, Forterre P, Brochier-Armanet C., Les ARCHAEA : Evolution et diversité du troisième domaine du vivant, Bull. Soc. Fr. Microbiol. 2008; 23(3):137-145.

14 Site Web Microbiology Society : Fungi (accédé le 05/06/21).

15 Site Web Microbiology Society : Algae (accédé le 05/06/21).

16 Site Web Microbiology Society : Protozoa (accédé le 05/06/21).

17 Site Web Microbiology Society : Viruses (accédé le 05/06/21).

18 ILSI Europe, 2013 Probiotics, Prebiotics and the Gut Microbiota. ILSI Europe Concise Monograph. 2013:1-32

19 Wassenaar TM. Insights from 100 Years of Research with Probiotic E. ColiEur J Microbiol Immunol (Bp). 2016;6(3):147-161.

20 McFarland LV. Systematic review and meta-analysis of Saccharomyces boulardii in adult patients. World J Gastroenterol. 2010;16(18):2202-2222.

21 Maccaferri S, Klinder A, Brigidi P, et al. Potential probiotic Kluyveromyces marxianus B0399 modulates the immune response in Caco-2 cells and peripheral blood mononuclear cells and impacts the human gut microbiota in an in vitro colonic model system. Appl Environ Microbiol. 2012;78(4):956-964.

22 Binda S, Hill C, Johansen E, et al. Criteria to Qualify Microorganisms as "Probiotic" in Foods and Dietary Supplements. Front Microbiol. 2020;11:1662.

23 Marco ML, Sanders ME, Gänzle M, et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on fermented foods. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(3):196-208.

24 Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021.

25 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502.

26 Zallot, Camille : Transplantation de microbiote fécal et pathologies digestives, La Lettre de l'Hépato-gastroentérologue, Vol. XXI -n° 1, janvier-février 2018.

27 Szajewska H, Canani RB, Guarino A, et al. Probiotics for the Prevention of Antibiotic-Associated Diarrhea in Children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016;62(3):495-506.

28 McFarland LV, Surawicz CM, Greenberg RN, et al. A randomized placebo-controlled trial of Saccharomyces boulardii in combination with standard antibiotics for Clostridium difficile disease [published correction appears in JAMA 1994 Aug 17;272(7):518]. JAMA. 1994;271(24):1913-1918.

29 Guarino A, Ashkenazi S, Gendrel D, et al. European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition/European Society for Pediatric Infectious Diseases evidence-based guidelines for the management of acute gastroenteritis in children in Europe: update 2014. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014;59(1):132-152.

30 McKenzie YA, Thompson J, Gulia P, et al. (IBS Dietetic Guideline Review Group on behalf of Gastroenterology Specialist Group of the British Dietetic Association). British Dietetic Association systematic review of systematic reviews and evidence-based practice guidelines for the use of probiotics in the management of irritable bowel syndrome in adults (2016 update). J Hum Nutr Diet. 2016;29(5):576-592.

31 Oak SJ, Jha R. The effects of probiotics in lactose intolerance: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59(11):1675-1683.

32 Bejaoui M, Sokol H, Marteau P. Targeting the Microbiome in Inflammatory Bowel Disease: Critical Evaluation of Current Concepts and Moving to New Horizons. Dig Dis. 2015;33 Suppl 1:105-112.

33 AlFaleh K, Anabrees J. Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2014;(4):CD005496. 

34 Malfertheiner P, Megraud F, O'Morain CA, et al. Management of Helicobacter pylori infection-the Maastricht V/Florence Consensus Report. Gut. 2017;66(1):6-30.

35 Ballesteros Pomar, María D, and Elena González Arnaiz. “Role of prebiotics and probiotics in the functionality of the microbiota in the patients receiving enteral nutrition”. Nutricion hospitalaria vol. 35,Spec no2 18-26. 3 Apr. 2018.

36 McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler's diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5(2):97-105.

37 Smith TJ, Rigassio-Radler D, Denmark R, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus LGG® and Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB-12® on health-related quality of life in college students affected by upper respiratory infections. Br J Nutr. 2013;109(11):1999-2007.

38 Beerepoot MA, Geerlings SE, van Haarst EP, van Charante NM, ter Riet G. Nonantibiotic prophylaxis for recurrent urinary tract infections: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Urol. 2013;190(6):1981-1989.

39 Borges S, Barbosa J, Teixeira P. Gynecological Health and Probiotics. 2016. In book Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics (pp.741-752)

40 Li L, Han Z, Niu X, et al. Probiotic Supplementation for Prevention of Atopic Dermatitis in Infants and Children: A Systematic Review and Meta-analysis. Am J Clin Dermatol. 2019;20(3):367-377.

41 Shu SA, Yuen AWT, Woo E, et al. Microbiota and Food Allergy. Clin Rev Allergy Immunol. 2019;57(1):83-97

42 Cho YA, Kim J. Effect of Probiotics on Blood Lipid Concentrations: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Medicine (Baltimore). 2015;94(43):e1714.

43 Eslami M, Yousefi B, Kokhaei P, et al. Importance of probiotics in the prevention and treatment of colorectal cancer. J Cell Physiol. 2019;234(10):17127-17143.

44 Liu RT, Walsh RFL, Sheehan AE. Prebiotics and probiotics for depression and anxiety: A systematic review and meta-analysis of controlled clinical trials. Neurosci Biobehav Rev. 2019;102:13-23.

45 McFarland LV. Use of probiotics to correct dysbiosis of normal microbiota following disease or disruptive events: a systematic review. BMJ Open. 2014;4(8):e005047.

46 Williams NT. Probiotics. Am J Health Syst Pharm. 2010;67(6):449-458.

47 Quigley EMM. Prebiotics and Probiotics in Digestive Health. Clin Gastroenterol Hepatol. 2019;17(2):333-344.

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