Méthanogènes : les archées derrière les pets de méthane
Tous les gaz intestinaux ne viennent pas des bactéries. Un groupe d'anciens organismes unicellulaires appelés méthanogènes transforme discrètement l'hydrogène en méthane au plus profond de l'intestin humain, influençant l'odeur des flatulences, leur flottabilité et même la vitesse à laquelle l'intestin se déplace.
Que sont les méthanogènes ?
Les méthanogènes sont des micro-organismes appartenant au domaine des Archées, et non des bactéries, une lignée évolutivement très ancienne qui prospère dans les milieux dépourvus d'oxygène comme les marécages, les rizières, les sources des grands fonds marins et les tubes digestifs des animaux. Dans le côlon humain, le méthanogène dominant est Methanobrevibacter smithii, qui peut représenter jusqu'à dix pour cent de tous les microbes anaérobies chez certaines personnes. Contrairement aux bactéries qui fermentent notre nourriture, les méthanogènes ne dégradent pas directement les glucides. Ils survivent plutôt en consommant les sous-produits de la fermentation bactérienne, surtout l'hydrogène et le dioxyde de carbone, qu'ils combinent pour former du méthane. Ce partenariat métabolique, appelé syntrophie, maintient les niveaux d'hydrogène bas et permet à toute la communauté microbienne de travailler plus efficacement. Environ trente à cinquante pour cent des adultes hébergent assez de méthanogènes pour produire du méthane mesurable dans l'haleine et les gaz intestinaux.
Comment le méthane se forme dans l'intestin
La biochimie de la production de méthane, appelée méthanogenèse, est l'une des plus anciennes voies de production d'énergie sur Terre. Methanobrevibacter smithii prend quatre molécules d'hydrogène et une de dioxyde de carbone et, par une série d'étapes pilotées par des enzymes impliquant le cofacteur coenzyme M, produit une seule molécule de méthane et de l'eau. En prélevant continuellement l'hydrogène, les méthanogènes empêchent son accumulation ; sinon, de fortes concentrations d'hydrogène ralentiraient énormément la fermentation bactérienne. Il en résulte un écosystème intestinal plus calme et plus efficace. Le méthane lui-même est incolore et inodore : les pets riches en méthane ne sont donc pas les malodorants ; la puanteur provient de composés soufrés produits par des microbes tout à fait différents. Comme le méthane est plus léger que l'air mais se mélange à des gaz intestinaux plus lourds, l'activité des méthanogènes influence aussi la flottabilité et la sonorité des flatulences.
Méthanogènes, constipation et santé
Les scientifiques relient de plus en plus l'abondance de méthanogènes intestinaux à un transit plus lent. Le méthane semble agir directement sur le muscle lisse de l'intestin, réduisant la vitesse du péristaltisme et favorisant la constipation. De ce lien est né un tableau clinique reconnu, la prolifération méthanogène intestinale, ou IMO, diagnostiquée lorsqu'un test respiratoire montre un méthane élevé. L'IMO se retrouve souvent chez les personnes atteintes du syndrome de l'intestin irritable à prédominance de constipation et s'accompagne de ballonnements et d'une sensation d'évacuation incomplète. Certaines études rapportent aussi des associations entre les niveaux de méthanogènes et le poids corporel, bien que les preuves restent contrastées et loin d'être établies. Les médecins peuvent traiter une IMO confirmée par des antibiotiques spécifiques qui ciblent à la fois les bactéries et les archées, parfois accompagnés d'ajustements alimentaires. Il est important de noter que porter des méthanogènes est tout à fait normal pour une grande part des personnes en bonne santé et n'indique pas à lui seul une maladie.
Mesurer et gérer le méthane
La façon standard de détecter les méthanogènes intestinaux est un test respiratoire à l'hydrogène et au méthane, au cours duquel la personne boit une solution sucrée puis souffle dans un appareil à intervalles réguliers. Comme une partie du méthane produit dans le côlon est absorbée dans le sang et rejetée par les poumons, la concentration dans l'haleine offre une fenêtre pratique sur l'activité des archées. Gérer l'excès de méthane commence généralement par l'alimentation : réduire les glucides fermentescibles grâce à une approche pauvre en FODMAP diminue l'apport en hydrogène dont dépendent les méthanogènes. Une activité physique régulière et une bonne hydratation favorisent un transit sain et limitent ainsi indirectement l'effet constipant du méthane. Les probiotiques et certains composés végétaux font l'objet de recherches pour leur capacité à moduler les populations de méthanogènes, mais aucune intervention unique ne fonctionne pour tout le monde. Pour la plupart des gens, les archées productrices de méthane sont simplement une composante naturelle et durable d'un microbiote équilibré.
Le saviez-vous ?
- Les méthanogènes appartiennent au domaine des Archées, une branche du vivant aussi distincte des bactéries que les animaux le sont des plantes.
- Le méthane lui-même n'a pas d'odeur : les pets riches en méthane comptent donc parmi les moins odorants.
- Un test respiratoire riche en méthane est l'un des indices que les médecins utilisent pour diagnostiquer le syndrome de l'intestin irritable avec constipation.
- Methanobrevibacter smithii est souvent l'archée de loin la plus abondante du corps humain.
Le saviez-vous
Le méthane peut faire flotter les selles au lieu de les faire couler : les gros producteurs de méthane remarquent donc plus souvent leurs selles qui flottent à la surface.
Sources
- Triantafyllou K, Chang C, Pimentel M, Methanogens, Methane and Gastrointestinal Motility, Journal of Neurogastroenterology and Motility, 2014
- Samuel BS et al., Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut, PNAS, 2007
- Pimentel M et al., Methane Production During Lactulose Breath Test Is Associated with Gastrointestinal Disease, Digestive Diseases and Sciences, 2003