Trois mille milliards. C’est à peu près le nombre de cellules humaines qui composent votre corps. Problème : les bactéries qui vivent avec vous en comptent presque quatre mille milliards. Concrètement, si l’on comptait une à une toutes les cellules présentes dans votre organisme, humaines et microbiennes confondues, les bactéries l’emporteraient. Pour un adulte de référence pesant 70 kilos, l’estimation révisée situe le nombre de bactéries à environ 3,8 × 10¹³ cellules contre environ 3,0 × 10¹³ cellules humaines. un ratio d’environ 1,3 bactérie pour une cellule humaine, en votre faveur si l’on peut dire, mais en défaveur de votre camp numérique.

Ce chiffre a de quoi surprendre, tant l’idée inverse, ou plutôt l’idée dix fois plus spectaculaire, a longtemps circulé partout. Pendant des décennies, un chiffre a circulé dans les manuels de biologie, les conférences TED et les articles grand public : pour chaque cellule humaine de votre corps, vous portez dix bactéries, ratio 10 contre 1. L’humain aurait donc été, en nombre pur, dix fois plus bactérien qu’humain. Un chiffre qui frappe l’imagination, facile à retenir dans un amphithéâtre, parfait pour une slide de conférence. Mais il n’a jamais été vérifié sérieusement avant qu’une équipe de chercheurs décide d’aller y regarder de plus près.

Sommaire

1. D’où venait ce fameux 10 contre 1
2. Le vrai décompte, organe par organe
3. Un équilibre qui bascule plusieurs fois par jour
4. Une correction qui ne change rien à l’essentiel

D’où venait ce fameux 10 contre 1

Sender et Milo, à l’Institut Weizmann, ainsi que Fuchs, alors à l’Hospital for Sick Children, ont retracé cette estimation jusqu’à un simple calcul approximatif publié dans un article de 1972. Le biologiste Thomas Luckey y estimait grossièrement le nombre de microbes portés par un homme adulte, en partant d’une hypothèse assez fragile : celle qu’une bactérie serait environ mille fois plus petite qu’une cellule humaine. Cette valeur était basée sur l’hypothèse selon laquelle une bactérie est 1000 fois plus petite qu’une cellule, une approximation grossière puisque la taille d’une cellule humaine ou d’une bactérie est extrêmement variable. Un biologiste américain, Judah Rosner, avait même qualifié ce ratio de « fake fact » dans une lettre publiée en 2014 dans la revue Microbe, estimant qu’il s’était imposé simplement parce qu’un chiffre rond et frappant fait toujours bonne impression en communication scientifique.

Le vrai problème, c’est que ce calcul reposait sur des données de terrain approximatives, notamment sur la concentration de bactéries dans un gramme de matière fécale, ensuite extrapolée à l’ensemble du tube digestif sans tenir compte des variations énormes de volume et de densité selon les organes. Une fois cette approximation corrigée avec des données anatomiques modernes, l’écart s’est effondré.

Le vrai décompte, organe par organe

Pour recalculer sérieusement ce ratio, l’équipe israélo-canadienne a repris le problème depuis le début, en comptant les bactéries et les cellules humaines organe par organe plutôt qu’en se fiant à une moyenne globale approximative. Résultat publié dans la revue Cell puis détaillé dans PLOS Biology en 2016 : un « homme de référence », soit une personne de 70 kilos, âgée de 20 à 30 ans et mesurant 1,7 mètre, contient en moyenne environ 30 000 milliards de cellules humaines et 39 000 milliards de bactéries. Le ratio de 10 contre 1 devenait donc plutôt 1,3 contre 1.

Un autre détail retient l’attention dans cette étude : les globules rouges sont les cellules les plus nombreuses du corps, représentant 84 % des cellules humaines en nombre. Ce sont pourtant des cellules minuscules et très légères. En termes de masse, la hiérarchie s’inverse complètement : ce sont les cellules musculaires et les cellules graisseuses, bien moins nombreuses mais nettement plus volumineuses, qui pèsent lourd sur la balance. En masse, la contribution bactérienne reste modeste, environ 200 grammes, soit 0,3 % du poids corporel, ce sont les cellules humaines, musculaires et graisseuses, qui constituent l’essentiel de la masse. Vous êtes minoritaire en nombre, mais très largement majoritaire sur la balance.

Un équilibre qui bascule plusieurs fois par jour

Voilà le détail le plus amusant de cette histoire : ce fameux ratio n’est pas une constante gravée dans le marbre biologique. Comme les bactéries se concentrent dans le côlon, une seule défécation élimine environ un tiers de la population bactérienne intestinale. Le temps de quelques heures, l’équilibre numérique s’inverse littéralement. Après le passage aux toilettes, le nombre de bactéries chute temporairement sous celui des cellules humaines : pendant quelques heures, on redevient majoritairement « humain », avant que la flore intestinale ne se reconstitue. Les chercheurs eux-mêmes l’ont souligné avec un certain humour scientifique : « les chiffres sont suffisamment proches pour qu’un événement de défécation puisse faire basculer le ratio en faveur des cellules humaines plutôt que des bactéries ».

Ce ratio fluctue aussi selon d’autres paramètres du quotidien. La quantité de bactéries varie entre les individus. De plus, selon les heures de la journée, et après déjection le nombre de bactéries corporelles est diminué d’un tiers. L’alimentation, le transit intestinal et probablement le rythme circadien jouent également leur rôle dans ces variations quotidiennes. Chez les femmes, les personnes obèses ou les enfants, les proportions changent aussi légèrement, sans remettre en cause l’ordre de grandeur général.

Une correction qui ne change rien à l’essentiel

Faut-il pour autant relativiser l’importance du microbiote parce que le ratio a été revu à la baisse ? Certainement pas. La mise à jour du rapport de 10:1 ou 100:1 vers plutôt 1:1 n’enlève rien à l’importance biologique du microbiote. Ces milliards de bactéries digèrent une partie de votre alimentation, fabriquent des vitamines, entraînent votre système immunitaire et communiquent en permanence avec votre cerveau via ce qu’on appelle l’axe intestin-cerveau. Le vrai enseignement de cette révision n’est pas que le microbiote compte moins, mais qu’un chiffre répété pendant quarante ans dans les manuels scolaires n’avait, à l’origine, jamais été vérifié sérieusement.

Un détail mérite d’ailleurs d’être ajouté à cette histoire déjà vertigineuse : vos propres cellules abritent, elles aussi, des vestiges de bactéries. Les mitochondries proviennent d’une ancienne bactérie phagocytée par une cellule pré-eucaryote qui a pu se développer dans le cytoplasme avant de perdre progressivement son autonomie au fil de l’évolution. Et selon les mêmes chercheurs de l’Institut Weizmann, le nombre de bactéries endosymbiotiques hébergées sous forme de mitochondries dépasse probablement plusieurs fois le nombre de bactéries corporelles, la plupart des types cellulaires contenant des centaines de mitochondries chacun. Si l’on comptait ces reliques bactériennes logées à l’intérieur même de vos cellules, le ratio grimperait encore, et de loin.

Sources : researchgate.net | rtbf.be