Urine microbiota and urinary tract symptoms Microbiote urinaire et troubles mictionnels

Progrèsenurologie(2015)25,625—627

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ÉDITORIAL

Microbiote urinaire et troubles mictionnels

Urine microbiota and urinary tract symptoms

Ces dernièresannées,le concept detroisième cerveau, celui hébergépar l’intestin,a émergé. À partir demodifications fonctionnelles locales,et grâce à l’activation d’une cascade d’événements neuro-biochimiques à l’échelon périphérique, un rétro-contrôle de l’activité intestinale, qu’elle soit motrice et/ou sensitive, permet de moduler les phénomènesprimairesd’activationetd’inhibitiongénérésparlescentrescorticaux-sous- corticaux.

Cette neuro-transmission et cette neuro-plasticité périphérique ne sont pas le fait uniquedecomposantesstructurelles(muqueuse,sous-muqueuse,fibremusculairelisse, plexus locaux...),maisfait interveniraussi lafloredes micro-organismeslocaux, hôtes naturelsdel’intestin.Cesbactériesvontalorslittéralementdialoguerpardesmécanismes neuro-humorauxaveclesdifférentesstructureslocalesetsupra-viscérales, réalisantun véritablefeed-backdontlaperturbationdesafférencesoudesefférencesinduitunealté- ration du fonctionnementvoire de l’architecturelocale. L’avènement d’outilsissusde la biologiemoléculaire etlesmodèles animauxont permis lamise enévidencede cet écosystème digestif, responsable de fonctions physiologiques majeures et faisant ainsi de ce microbiote intestinal un véritable néo-organe. Cet écosystème à l’interface de l’environnementetdesonhôtecontribueàla genèsed’un certainnombredepatholo- giesfonctionnellesmaisaussiinflammatoiresetcancéreuses.Destravauxactuelslaissent àpenserqu’ilpourraitenêtredemêmedanslasphèreurinaire[1].

Lemicrobioteintestinalestl’ensembledesmicro-organismes,pourl’essentieldesbac- téries, quicolonisentletube digestif.Très nombreuses (10¹⁴chezunêtrehumain), ces bactéries sont dans plus de 70% des cas non cultivables par les méthodes classiques et seul l’avènement de la biologie moléculaire a permis une meilleure connaissance de cet écosystème. C’est essentiellement l’étude de la séquence de l’ARN de la petite sous-unité du ribosome bactérien (ARNr16S) qui est utilisée pour déterminer la composition du microbiote ou encore le séquenc¸age de l’ADN microbien. La colo- nisation du tube digestif débute dès l’accouchement en raison de l’exposition à des facteurs exogènes (florematernelle vaginale,fécale, cutanée), environnementaux,ali- mentaires, voire à des antibiotiques mais aussi endogènes (secrétions digestives). À l’âge adulte, c’est près de 1000espèces bactériennes différentes qui sont héber- gées dans le côlon dont deux tiers sujet-spécifiques [2] et plutôt stables dans la vie de l’individu. La majorité de ces bactéries appartiennent à trois phyla bactériens (Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria). Des facteurs environnementaux peuvent induire des changements dans la composition du microbiote (prise d’antibiotique, changement de régime alimentaire, infections...). Les rôles du microbiote sont

http://dx.doi.org/10.1016/j.purol.2015.04.007

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626 Éditorial multiples.Lapremièrefonctionestunefonctiondeprotec-

tionavecuneffetbarrièrevis-à-visdesbactériespathogènes extérieures (compétition pour les nutriments et les sites d’adhérence sur l’épithélium entre pathogènes et micro- biote, productionde peptides antimicrobiens,stimulation d’IGAsecrétoires). La deuxièmefonctionest métabolique enassurantlafermentationdessubstratsglucidiques(trans- formés enpyruvate puisen acidesgras commel’acétate, combustibleénergétiquedel’organisme,etlebutyratequi exerceuneimmuno-modulationlocale).L’hydrogèneformé parlafermentationestengrandepartietransformélocale- mentparlesbactériesdumicrobiotecoliqueenméthane, en acétate et en sulfures. L’hydrolyse des protéines est aussi permise par les bactéries coliques qui trouvent là unesourced’énergie(azoteetcarbone).Leslipides, qu’il s’agissed’élémentsexogènesprovenantd’amontoudepro- duits de la desquamation des cellules épithéliales, sont transformésparlesbactériesdumicrobiote.Denombreux travaux ont montré l’importance du microbiote dans le développementet lamaturationdu systèmeimmunitaire.

En pathologie, de plus en plus de travaux permettent d’incriminerlesmodificationsdumicrobiotedanslagenèse dedysfonctionnementoud’altérationsstructurelles.Chez lespatientsatteintsdemaladieinflammatoireschroniques del’intestin,ilaétémisenévidenceundéséquilibredans la composition de ce microbiote (dysbiose). Son instabi- lité,laprésencedebactériesinhabituelles,unediminution de la biodiversité et une augmentation de la concentra- tion bactérienne muqueuse ont ainsi été observés. Pour cesmaladiesinflammatoiresquesont lamaladiedeCrohn ou la recto-colite hémorragique, une réponse immuni- taireinadaptéevis-à-visd’une modificationdumicrobiote intestinalchezdespatientsgénétiquementprédisposésest probablement undes facteurs physiopathologiques princi- paux.Uneréponse thérapeutique possibleest l’utilisation deprobiotiques (micro-organismesvivantsnonpathogènes améliorantl’équilibre microbien intestinal)ou de prébio- tiques (aliments non digestibles stimulant croissance et activitéd’un nombre limité de bactériesrésidant dans le côlon)[3]. Au-delàdes maladiesinflammatoires ducôlon, lemicrobiote,situéàl’interfaceentrel’environnementde sonhôteetl’épithéliumcolique,joueunrôledanslacarci- nogenèsecolique.L’apparition debactériespathogèneset ladysbioseensont lesdeux mécanismesprincipaux.Ainsi certainesbactériesàpouvoirgénotoxique,l’augmentation dela perméabilitéintestinalefavorisantl’implantationde bactériesaugmentantlacroissancetumorale,lamodulation del’immunitéintestinale,lasurexpressiondecertainescel- lules,laproductiondemétabolitesbactériensagissantsurla carcinogenèse(sulfured’hydrogène)sontautantdefacteurs pouvant expliquer le rôledu microbiote dans le dévelop- pementdecancerscoliques.Lesaltérationsdumicrobiote peuventaussi êtrereliéesaux différentsmécanismesphy- siopathologiquesdusyndromedel’intestinirritable.

Des modèles d’animaux axéniques, sans microbiote, ont des anomalies de la contractilité intestinale [4].

Chez l’animal en cas de dysbiose induite par la prise d’antibiotiques,motricitéetperceptiondeladouleursont modifiées[5].Lephénotyped’hypersensibilitéviscéraleest transmissibledel’hommeaurateninjectantàl’animalle microbiotedepatientsayantunehypersensibilitéviscérale [6].Chezlasouris, ladysbiosepeutinduire desanomalies

comportementalesetunesensibilitéaustressaccrueviaune suractivationdel’axehypothalamo-hypophysaire[7].Toutes cesanomaliesdumicrobiotevontinter-réagiraveclecôlon parl’actionindirectedesmétabolitesmicrobiensissusdes résidus del’alimentation.Methanobrevibacter smithii qui produitduméthaneestsur-représentéchezlesconstipés.

Le méthaneaugmenteladouleur, modifielesondesperil- statiques etralenti le transit.Les FODMAPS(fermentable oligosaccharides, disaccharides,monosaccharides et poly- ols)peu absorbésdans le grêleontdes effets osmotiques à leur arrivée dans le côlon et leur fermentation bacté- rienne aboutit à uneproduction de gaz. Leursuppression del’alimentationaméliorelessymptômesdespatients[8].

Lasensibilisationaprèsunépisodeinfectieuxprovientdela dégradationdumicrobioteparlepathogènequialtèreainsi laréponseimmunitaire.

Quid du microbiote urinaire ?

Ilesttentant defaireunparallèle entrelessystèmesuri- nairesetintestinauxmêmesilaprésencedegermesdansles urinesapulongtempsêtreconsidérécommepathologique.

Dansunéditorialrécent, WolfeetBrubaker[1]soulignent en effet le rôle des techniques moléculaires pour dépas- serlesanalysesclassiquesetmettreainsienévidenceces bactériesdansl’urine«stérile»dumoinsdécrétéecomme tellepar l’ECBU.Cette miseenévidence duFUM (female urinary microbiota) permet d’imaginer l’intervention de ce dernier dans un certain nombre de pathologies uri- nairesfonctionnellesouorganiques.Unlienapuainsiêtre mis en évidence entre incontinence par urgence et pré- sencedecesbactéries[9,10].Maisd’autrespistespeuvent êtreimaginées.Lesyndromecliniqued’hyperactivitévési- cale (sans fuite), qui n’est d’ailleurs pas si loin en termes de chevauchement syndromique du syndrome de l’intestin irritable, est bien possiblement une cible privi- légiéed’étudesfuturespourdéterminerlesimpactsd’une dysrégulationdumicrobioteurinaire(MU).Certainesformes de «syndromedouloureux pelvien chronique-syndromede la vessie douloureuse-cystite interstitielle» entrent aussi probablement dans ce cadre. De même, pourquoi ne pas imaginer qu’à l’instar de certaines formes de can- cerscoliques, certains typesde cancerde vessiepuissent être ainsi induits par une dysbiose. De nombreux autres troubles organiques ou fonctionnels du bas appareil uri- nairepourraientaussiavoircommefacteursouco-facteurs physiopathologiqueetétiopathogénique,unealtérationdu MU.Unetellealtération,parexempleinduitepardescures d’antibiothérapies répétées pour des infections patentes, pourraitconstituerune «épineirritative»pour unevessie neurologiqueouencoreunfacteurd’échecdetraitements spécifiques(toxinebotuliqueintradétrusorienne,anticholi- nergiques).Rienn’empêched’imaginerquelàencoreaprès certainstraitementsantibiotiquespourprostatiteaiguë,la modificationdelacompositionduMUpuissefairelelitdela trèsclassique«prostatitechronique»danslaquelleaucune bactérie n’est mise en évidence par les techniques clas- siques. L’expression de signes de «prostatisme»au cours d’unehypertrophiebénigneprostatiquepourraitêtresecon- daire à une modification environnementale de notre MU.

Certaines pathologies longtemps suspectes d’anorganicité

Éditorial 627 pourraient denouveau trouver grâce aux yeuxdes méde-

cins et chirurgiens, par la mise en évidence au cours de leurbilan,d’anomaliesduMU(«syndromeurétral»,instabi- litéurétrale,cystiteàurinesclaires,urèthralgies,syndrome

«pollakiurie-urgence», pollakiurie isolée sans urgenturie, certainesénurésies,certainesnocturies,...).

En conclusion, nos microbes intestinaux, cette véri- tablefaune(alorsquel’onatroplongtempsconsidérénos bactéries hébergées comme une ...flore), parlent à nos muqueusesetviacelle-ci,ànotrecerveau,quileurrépond, en bien ouen mal. Cesconversations singulières et salu- taires,sontparfois interrompuesparunedysrégulationde ce microbiote intestinal pour des raisons environnemen- tales, iatrogènes,alimentaires oucirconstancielles.Cette altérationdecettefonctionphysiologique,decevéritable néo-organequ’estnotremicrobiote,conduitàdessituations pathologiques diverses (syndrome de l’intestin irritable, cancer du côlon, maladies inflammatoires chroniques tels que le Crohn ou la recto-colite-hémorragique). La mise en évidence du rôlephysiologique essentiel de ce micro- biote etdeseffets pathogènesencas desadysrégulation (dysbiose)conduit à des pistes thérapeutiques etpréven- tives(régimealimentaire,préetprobiotiques).Grâceàdes techniques de biologie moléculaire, la mise en évidence dans lesurines, longtempscruecomme stériles,de cette florenonpathogènequ’estlemicrobiote urinaire,permet d’imaginerdessimilitudesdefonctionnementetdedysfonc- tionnement entre système intestinal et systèmeurinaire.

L’èredelapathologie«fonctionnelle»urinaireapeutêtre vécuegrâceàl’émergencedetoutescestechniquesquiper- mettentdemettreenévidencelerôledel’infinimentpetit (lemicrobioteurinaire),del’inconscient réflexe(dysrégu- lationvégétative)etdel’infinimentcomplexe(émotionset cognition).

Déclaration d’intérêts

L’auteurdéclarenepasavoirdeconflitsd’intérêtsenrela- tionaveccetarticle.

Références

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PrG.Amarenco(GRC01,UPMC,GREEN) Servicedeneuro-urologie,hôpitalTenon,AP—HP, 4,ruedelaChine,75020Paris,France Adressee-mail:gerard.amarenco@tnn.aphp.fr Rec¸ule23avril2015;acceptéle24avril2015 DisponiblesurInternetle2juin2015