Le microbiote intestinal réécrit votre épigénome pour favoriser ou prévenir les maladies intestinales

Les maladies intestinales, notamment les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) et le cancer colorectal (CCR), touchent des millions de personnes dans le monde et demeurent thérapeutiquement difficiles à traiter en raison de leurs origines multifactorielles. Bien que la dysbiose du microbiote intestinal soit reconnue comme contribuant à ces maladies, les mécanismes épigénétiques précis reliant le déséquilibre microbien à l'expression pathologique des gènes ont manqué jusqu'à présent d'une synthèse systématique. Cette revue de 2025 publiée dans Gut Microbes par Zhang, Liu, Li et leurs collègues comble cette lacune grâce à un cadre mécanistique approfondi.

La revue explique que les bactéries intestinales agissent comme des régulateurs épigénétiques en produisant des métabolites qui servent de substrats ou de cofacteurs pour les enzymes modificatrices de la chromatine. Les acides gras à chaîne courte (AGCC) comme le butyrate agissent comme inhibiteurs des histones désacétylases, favorisant l'expression de gènes anti-inflammatoires. À l'inverse, la dysbiose réduit la production d'AGCC, faisant basculer le paysage épigénétique vers des états pro-inflammatoires. Le métabolisme du carbone unique influencé par le microbiote affecte la disponibilité de la S-adénosylméthionine, impactant directement les profils de méthylation du DNA à des loci pertinents pour le cancer, tels que <em>SEPT9</em>, <em>VMP1</em>, <em>ITGB2</em> et <em>TXK</em>.

Quatre grands mécanismes épigénétiques sont abordés en détail. Les modifications de méthylation du DNA — hyperméthylation des gènes suppresseurs de tumeurs et hypométhylation des oncogènes — sont associées à des modifications spécifiques du microbiome chez les patients atteints de CCR. Les modifications des histones, notamment l'acétylation, la méthylation, la lactylation et la crotonylation, sont façonnées par les métabolites bactériens et altèrent l'accessibilité de la chromatine au niveau des promoteurs de régulation immunitaire pertinents dans les MICI. Les RNA non codants, en particulier les miRNA et les lncRNA, sont dérégulés par les signaux microbiens et modulent le silençage post-transcriptionnel de gènes inflammatoires et apoptotiques clés. Enfin, la modification N6-méthyladénosine (m6A) des mRNA — la modification la plus abondante des mRNA eucaryotes — s'impose comme une couche de régulation sensible au microbiote intestinal, contrôlant la stabilité des RNA et la traduction des médiateurs immunitaires.

Des cofacteurs environnementaux, notamment l'alimentation, le tabagisme, l'alcool et la pollution atmosphérique, s'articulent avec la programmation épigénétique microbienne, amplifiant ou parfois atténuant le risque de maladie. Les modèles animaux et les études sur cellules humaines cités tout au long de la revue montrent que ces interactions activent les voies de signalisation NF-κB, Wnt/β-caténine et TGF-β, reliant directement la communication entre microbiome et épigénome aux poussées de MICI et à la progression du CCR.

Sur le plan thérapeutique, la revue met en lumière des interventions ciblant le microbiome afin de restaurer des profils épigénétiques normaux. Les probiotiques et les prébiotiques peuvent rétablir la production d'AGCC et normaliser l'acétylation des histones. Les postbiotiques apportent directement des produits microbiens bioactifs. La transplantation de microbiote fécal (TMF) s'est révélée prometteuse pour rééquilibrer à la fois la composition microbienne et les marques épigénétiques en aval. La phagothérapie offre un ciblage de précision des souches pathogènes à l'origine de la dérégulation épigénétique. Les auteurs soulignent que l'intégration des biomarqueurs épigénétiques au profilage du microbiome pourrait permettre des stratégies de diagnostic et de traitement plus personnalisées et plus précoces, tant pour les MICI que pour le CCR.