Exercices: Symbiose et santé

Définir : microbiote, symbiose. Citer deux localisations du microbiote chez l'être humain.

Un adulte contient environ $4 \times 10^{13}$ bactéries et $3 \times 10^{13}$ cellules humaines. Calculer le rapport entre bactéries et cellules humaines.

Citer deux services rendus par le microbiote intestinal à l'hôte.

Après un traitement antibiotique à large spectre de 10 jours, le nombre d'espèces bactériennes dans les selles d'un patient passe de 180 à 95.

1. a) Calculer la diminution relative de diversité.

1. b) Expliquer les troubles digestifs possibles.

1. c) Indiquer pourquoi un antibiotique n'agit pas sur un virus.

Chez des souris, l'alimentation riche en fibres augmente de 30 % les bactéries productrices d'acides gras à chaîne courte, utilisés par les cellules du côlon.

1. a) Expliquer ce lien entre alimentation et microbiote.

1. b) Indiquer le bénéfice pour l'hôte.

1. c) Si le nombre initial de bactéries productrices d'acides gras à chaîne courte est de $2 \times 10^{9}$ par gramme, calculer leur nombre après le régime.

Des nouveau-nés nés par césarienne ont un microbiote intestinal moins diversifié que ceux nés par voie basse.

1. a) Proposer une explication.

1. b) Citer deux autres facteurs influençant la composition du microbiote.

1. c) Indiquer pourquoi le microbiote est dit « propre à chaque individu ».

Une expérience compare des souris élevées sans microbiote (axéniques) et des souris normales : les axéniques absorbent 30 % de calories en moins mais restent plus maigres et présentent une plus grande sensibilité aux infections. Après transplantation du microbiote d'une souris normale, leur masse grasse augmente d'environ 60 % en 14 jours.

1. a) Analyser ces résultats.

1. b) Justifier l'affirmation « le microbiote est un organe à part entière ».

1. c) Discuter les limites de l'extrapolation à l'espèce humaine.

La bactérie Clostridioides difficile prolifère chez des patients ayant reçu des antibiotiques à large spectre et provoque des diarrhées sévères. Une transplantation de microbiote fécal guérit plus de 85 % des cas récidivants.

1. a) Expliquer le mécanisme de colonisation par compétition.

1. b) Expliquer le principe de la transplantation.

1. c) Discuter les précautions nécessaires et la prescription raisonnée des antibiotiques.

Un adulte de 70 kg porte environ 200 g de microbiote ; on affirme que « nous avons plus de microbes que de cellules humaines ». Une étude récente évalue un rapport voisin de 1,3.

1. a) Calculer la proportion de la masse corporelle représentée par le microbiote.

1. b) Discuter la fiabilité de l'affirmation, en tenant compte des méthodes d'estimation.

1. c) Distinguer symbiose mutualiste et parasitisme et situer le microbiote dans cette classification en évoquant des cas où il devient pathogène.