Lactobacillus reuteri est une bactérie lactique de la famille des Lactobacillaceae. Ce lactobacille est naturellement présent dans le tractus gastro-intestinal, dans la cavité buccale et sur la muqueuse vaginale des humains et d'autres animaux. Il est même considéré comme une des rares espèces indigènes de Lactobacillus de l'homme. Il a aussi été isolé dans le lait, les fromages, les saucissons et le levain panaire.
Lb. reuteri est considéré comme une bactérie lactique probiotique
Description en forme de bâtonnet un peu courbe, aux extrémités arrondies de de long apparaissant isolée, en paires ou en petits groupes non mobile hétérofermentaire obligatoire (la voie phosphocétolase de la fermentation des sucres produit de l'acide lactique racémique D-L, du , de l'acétate et/ou de l'éthanol) anaérobie (tolérant l'oxygène mais se développe beaucoup plus rapidement en passant en anaérobiose) la température optimum de croissance se situe entre et le pH optimum est entre 6,0 et 6,8 (mais elle ne peut plus croître en dessous de pH 4,5 et ne fait que survivre à pH 2,5) produisant de la reuterine et de la reutericycline, des substances antimicrobiennes produisant de l'ammoniac à partir d'arginine dont le génome contient de paires GC (et Lb. fermentum ) en tant que Lactobacillus, elle est Gram-positive et non sporulée
Lb. reuteri ne peut pas coaguler le lait et donc n'y trouve pas des conditions favorables de développement. Il semble avoir peu ou pas d'activité protéolytique.
Étymologie et histoire Le nom d'espèce reuteri renvoie à (1929-2019), vétérinaire et bactériologiste allemand dont les travaux ont permis de distinguer Lb. reuteri de Lb. fermentum.
En 1962, Lerche et Reuter furent les premiers à isoler ce qu'on nomme actuellement Lb. reuteri et qu'ils classèrent à l'époque comme Lactobacillus fermentum biotype II. Puis en 1980, Kandler et Stetter suggérèrent que ce biotype était une nouvelle espèce nommée Lactobacillus reuteri. Mais comme il est impossible de distinguer Lb. fermentum de Lb. reuteri sur des critères purement biochimico-physiologiques, il fallut attendre le développement des techniques d'analyse génétique pour trouver des caractères distinctifs indiscutables comme le pourcentage de paires G+C dans l'ADN, la nature des peptidoglycanes et la mobilité électrophorétique.
Métabolisme Le lactobacille L.reuteri est une bactérie gram-positif qui appartient au vaste groupe des bactéries lactiques. Celles-ci forment une famille dont le lien de parenté est une fonctionnalité métabolique commune (la production d’acide lactique en tant que produit métabolique final du métabolisme des glucides) et des caractères physiologiques communsHeimbach J: GRAS dertermination for L.reuteri 17938. March, 2008.. Elles sont préférentiellement anaérobies tout en étant aérotolérantes, acidophiles et uniquement fermentatives.
Le séquençage de l'ADN de la souche JCM 1112 Lb. reuteri produisant de la reuterine (Morita et al), donne des critères de distinction de l'espèce proche Lb. fermentum. Leur génome est constitué d'un seul chromosome, mais celui de Lb. reuteri est constitué de , alors que celui Lb. fermentum IFO3956 en contient . Il n'a pas en général de plasmide, sauf toutefois pour quelques souches qui peuvent avoir des plasmides codant un marqueur de résistance antibiotique.
La souche JCM 1112 contient diverses systèmes de phosphotransférases de glucides PTS, capables de transférer les sucres du milieu extérieur à l'intérieur de la cellule (comme le cellobiose, galactitol, mannose et saccharose). Elle utilise ensuite la voie de la phosphocétolase pour la fermentation des sucres en lactate, acétate, éthanol et , ce qui détermine son caractère hétérofermentaire. Mais comparée aux autres lactobacilles, Lb. reuteri n'a apparemment qu'une capacité réduite à utiliser les sucres.
Il existe dans Lb. reuteri, un ensemble de gènes codant la reuterine et la cobalamine (vit. B). La glycérol déshydratase convertit le glycérol en reuterine in vivo suggérant que l'effet probiotique de la reuterine pourrait avoir lieu dans l'intestin quand le glycérol est présent. La biosynthèse de la cobalamine (codée par un ensemble de gènes) est nécessaire à l'activité de la glycérol déshydratase.
Le lactobacille de Reuter a développé une combinaison de moyens pour inhiber les micro-organismes pathogènes : production d'acides lactique et acétique, d'acides gras à courte chaîne, de peroxyde d'hydrogène et de substances antimicrobiennes.
Écologie Lb. reuteri a été isolé directement du tractus gastro-intestinal ou des selles des humains. La flore du jéjunum (partie centrale de l'intestin grêle) a pu être étudiée grâce à des prélèvements effectués lors d'interventions chirurgicales. Les principaux lactobacilles sont Lb. fermentum, Lb. reuteri, Lb. gasseri, Lb. salivarius.
Le lactobacille de Reuter a aussi été isolé chez le pouletSarra PG, Dellaglio F, Bottazzi V. Taxonomy of lactobacilli isolated from the alimentary tract of chickens. Syst Appl Microbiol 1985; 6: 86–9., le porc, l'agneau, les rongeurs, le vison, etc.. Parmi les 18 espèces d'entérolactobacilles isolés et identifiés par Mitsuoka chez huit mammifères différents, seul Lb. reuteri se retrouve chez toutes les espèces et c'est un des rares lactobacilles hétérofermentaires (produisant du gaz) de l'intestin humain.
Au cours de l'évolution, les vertébrés ont développé des mécanismes pour préserver les microbes dont ils tiraient bénéfices (nutriments, défense, régulation des réponses immunitaires) et inversement les lactobactéries intestinales ont développé des traits hautement adaptés à la vie dans le tractus digestif (ainsi que l'analyse comparative des génomes l'a montré). Il est généralement postulé qu'il y a eu coévolution, c'est-à-dire adaptation réciproque entre les hôtes et les communautés microbiennes très spécifiques qu'ils hébergent. En ce qui concerne le Lb. reuteri, l'analyse génétique de 165 souches trouvées chez six espèces différentes d'hôte (homme, souris, rat, cochon, poulet et dinde) révèle une hétérogénéité génétique importante comportant des clades monophylétiques réfléchissant l'origine de l'hôte. Des clones spécifiques de Lb. reuteri sont dominants dans des espèces hôtes particulières. On suppose que ce sont les soins maternels des mères à leurs petits qui assurent la transmission des Lb. reuteri.
La présence de la bactérie Lactobacillus reuteri dans le lait maternel a été étudiée chez 220 femmes allaitantes vivant en zones urbaines ou rurales dans sept pays (Suède, Israël, Afrique du Sud, Japon, Pérou, Corée du Sud, Danemark). Sur l'ensemble, chez seulement 15 % des mères, le lactobacille Lb. reuteri est détectable. C'est au Japon que le lait maternel est le plus colonisé. Aucune différence significative n'a été trouvé entre les zones rurales et urbaines (resp. 14 % et 15 %).
En fait, d'après Molin et al (1993), il semblerait que seuls 4 % des sujets humains hébergent Lb. reuteri sur la muqueuse du tractus digestif. D'après l'étude menée auprès de 75 individus, cette équipe suédoise a isolé sur la muqueuse intestinale : Lactobacillus casei subsp. rhamnosus (17 % des patients), Lb. salivarius susp. salivarius (9 %), Lb. casei subsp. pseudoplantarum (5 %), Lb. plantarum (5 %) et Lb. reuteri (4 %), etc. Il semblerait que la prévalence de Lb. reuteri était plus élevée au milieu du siècle passé. Par contre, Lb. reuteri est l'espèce la plus abondante du tube digestif des cochons, rongeurs et poulets.
Probiotique Pour être bénéfique à la santé, une préparation bactérienne probiotique doit idéalement persister longtemps dans le tractus digestif et produire des substances capable d'inhiber les pathogènes gastro-intestinaux ou de stimuler l'immunité de manière à accroître la résistance aux infections. Sûreté La tolérance du L.reuteri a été testée auprès des nourrissons, des enfants, des adultes, et des immuno-déficients (patient HIV). Aucun effet secondaire grave n’a été noté jusqu’au dosage maximal, et aucune modification significative n’a été observée dans les résultats des tests laboratoires (bilan sanguin, urinaire, métabolique, fonction du rein) des patients ayant pris le L.reuteri, et ceux à qui ont été donnés des placebos.
La reuterine, un agent anti-microbien Vers la fin des années 1980, Dobrogosz, Casas et leurs collègues ont découvert que le Lb. reuteri produisait une substance antibiotique d’un large spectre qu'ils ont nommé la reuterineTalarico TL, Casas IA, Chung TC, Dobrogosz WJ. « Production and isolation of reuterin, a growth inhibitor produced by Lactobacillus reuteri ». Antimicrob Agents Chemother. 1988 Dec;32(12):1854-8.
Il a été constaté que la reuterine inhibe la croissance de certaines bactéries nocives à Gram-négatif et à Gram-positif, sans détruire la flore intestinale de bactéries lactiques. Il suffit en effet d'une concentration de pour inhiber les bactéries Gram+ et Gram-, les levures, fungi et protozoaires alors qu'il faut une concentration 4 à 5 fois plus forte pour tuer les bactéries lactiques.
Début 2008, il a été confirmé que le Lb. reuteri était capable de produire de la reuterine dans le tractus gastro-intestinal, et que ceci améliorerait sa capacité à inhiber la croissance de Escherichia coliCleusix V, Lacroix C, Vollenweider S, Le Blay G. « Glycerol induces reuterin production and decreases Escherichia coli population in an in vitro model of colonic fermentation with immobilized human feces ». FEMS Microbiol Ecol. 2008 Jan;63(1):56-64..
Une autre substance antimicrobienne produite par Lb. reuteri LTH2584 a été découverte par Gänzle et al., en 2000. Il s'agit d'un dérivé de l'acide tétramique, nommé reutericycline, à large spectre bactériostatique ou bactériocide.
Effets sur les coliques du nourrisson L’un des effets les plus prouvés du Lb. reuteri est le traitement de la diarrhée causée par un rotavirus, le plus souvent chez le jeune enfant. Le traitement de ces diarrhées par le Lb. reuteri réduit considérablement la durée de la maladie, en comparaison avec un traitement placebo. Le Lb. reuteri peut aussi avoir une action prophylactique : les enfants prenant du L.reuteri même quand ils ne sont pas malades, ont moins de chance de l’attraper. Concernant la prévention d’infections intestinales, la recherche a montré que le Lb. reuteri s’avérait plus puissant que d’autres organismes probiotiques.
Le L.reuteri constitue également un traitement efficace contre les coliques du nourrisson. Sur une période de plusieurs semaines, l’administration de Lb. reuteri à des nourrissons souffrant de coliques a provoqué la diminution de la durée quotidienne des pleurs. Le Lb. reuteri a été beaucoup plus favorable à la diminution du temps de pleurs du nourrisson en comparaison avec un traitement standard à base de siméthiconeSavino F., Pelle E., Palumeri E., Oggero R. and Miniero R. (2007). "Lactobacillus reuteri (ATCC strain 55730) versus simethicone in the treatment of infantile colic: a prospective randomized study". Pediatrics 119 (1): 124–130. et versus placéboSavino F, Cordisco L, Tarasco V, Palumeri E, Calabrese R, Oggero R, Roos S, Matteuzzi D. (2010). “Lactobacillus reuteri DSM 17 938 in infantile colic: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial”. Pediatrics 126: 526-533.. L’effet du Lb. reuteri sur les coliques du nourrisson pourrait être lié aux changements induits dans le microbiote fécal, particulièrement le E.coli. Ces découvertes éclairent d’un nouveau jour le rôle d’une flore bactérienne indépendante dans la pathogénie des coliques infantiles et son potentiel pour la combattre avec des compléments probiotiques, notamment le L.reuteri.
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