Porté par deux étudiants entrepreneurs du Pépite oZer qui ont reçu le Prix Jeune Entrepreneur pour leur innovation, Expire est un projet lauréat du programme French Tech Tremplin Prépa puis Incubation, qui vient de rejoindre le Tarmac pour mettre sur le marché le premier dispositif grand public de suivi digestif et alimentaire par l’analyse des gaz expirés. Une petite (ou longue !) explication s’impose pour en comprendre les enjeux …
Le microbiote intestinal au cœur de la santé humaine
Notre tube digestif n’abrite pas moins de 1012 à 1014 micro-organismes, soit 2 à 10 fois plus que le nombre de cellules qui constituent notre corps. Cet ensemble de bactéries, virus, parasites et champignons non pathogènes constitue notre microbiote intestinal (ou flore intestinale).
Si l’on a vite présupposé qu’il existait une véritable symbiose entre notre organisme et cette flore, jusque récemment, les moyens techniques permettant d’étudier les détails de cette interaction étaient limités. Mais la mise au point des techniques de séquençage haut débit du matériel génétique ont donné un nouvel élan à cette piste et il existe aujourd’hui un réel engouement de la recherche pour décrire la nature des interactions hôte-microbiote, celles des micro-organismes entre eux, et leur incidence en matière de santé.
A l’instar de l’empreinte digitale, le microbiote intestinal est propre à chaque individu : il est unique sur le plan qualitatif et quantitatif. Le microbiote d’un individu se constitue dès sa naissance, au contact de la flore vaginale après un accouchement par voie basse, ou au contact des micro-organismes de l’environnement pour ceux nés par césarienne. Sous l’influence de la diversification alimentaire, de la génétique, du niveau d’hygiène, des traitements médicaux reçus et de l’environnement, la composition du microbiote intestinal va évoluer qualitativement et quantitativement pendant les premières années de vie.
Ensuite, la composition qualitative et quantitative du microbiote reste assez stable. La fluctuation des hormones sexuelles – testostérone et oestrogène – pourra malgré tout avoir un impact sur sa composition. Des traitements médicaux (antibiotiques notamment), des modifications de l’hygiène de vie ou divers événements peuvent aussi modifier le microbiote, de façon plus ou moins durable.
Le microbiote intestinal assure son propre métabolisme en puisant dans nos aliments (notamment parmi les fibres alimentaires), et joue un rôle direct dans la digestion : ses micro-organismes assurent la fermentation des substrats et des résidus alimentaires non digestibles, facilitent l’assimilation des nutriments, assurent l’hydrolyse de l’amidon, de la cellulose, des polysaccharides (glucides), participent à la synthèse de certaines vitamines (vitamine K, B12, B8), régulent plusieurs voies métaboliques dont l’absorption des acides gras, du calcium, ou du magnésium. Le microbiote agit en outre sur le fonctionnement de l’épithélium intestinal et participe pleinement au fonctionnement du système immunitaire intestinal en jouant un rôle barrière majeur.
Son rôle est de mieux en mieux connu et les chercheurs tentent aujourd’hui de comprendre les liens entre les déséquilibres du microbiote et certaines pathologies, en particulier les maladies auto-immunes et inflammatoires (source Inserm : https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/microbiote-intestinal-flore-intestinale)
Les dysbioses digestives au cœur des maladies chroniques
Un microbiote équilibré dans sa répartition des espèces bactériennes qui le composent est dit « en état de biose » ou eubiose. À l’inverse, la dysbiose a d’abord été définie comme le déséquilibre du microbiote (présence excessive de bactéries défavorables à la santé) ou sa faible diversité (faible nombre d’espèces bactériennes différentes). En réalité, explique Joël Doré, directeur de recherche à l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae), qui a largement contribué à l’évolution des connaissances sur le sujet, « la dysbiose est une altération de la symbiose entre l’hôte (l’être humain) et le microbiote« .
Les dernières décennies ont été marquées par une forte augmentation de l’incidence de maladies chroniques : obésité, diabète de type 2, maladies cardiovasculaires, maladies neurodégénératives (par exemple, la maladie d’Alzheimer), allergies ou auto-immunes (des maladies au cours desquelles l’organisme produit des anticorps contre ses propres tissus) comme les maladies intestinales chroniques de l’intestin (MICI), la sclérose en plaques, le diabète de type 1… « Le point commun à ces pathologies est la perte de richesse du microbiote, associée à une augmentation de la perméabilité de l’intestin, de l’inflammation et du stress oxydatif« , indique Joël Doré. « Ces éléments fonctionnent en cercle vicieux et signent la dysbiose« .
Un microbiote altéré est associé à des problèmes à la fois métaboliques (obésité, maigreur, hypertension, diabète, athérosclérose), psychiques (trouble de l’humeur, dépression), inflammatoires (arthrose, tendinite, maladie auto-immune : sclérose en plaque, thyroïdite), ou encore digestifs (constipation diarrhée, reflux, ballonnements).
Une étude IFOP 2017 montre même qu’un français sur deux indique souffrir d’au moins un trouble digestif, et l’International Foundation for Gastrointestinal Disorders dénombre un milliard de personnes atteintes du syndrome du côlon irritable dans le monde.
La compréhension de ces mécanismes de dysbioses et l’adaptation de l’alimentation (entre autres) pour réduire les flores inflammatoires, stimuler l’immunité, enrichir le microbiote de bactéries protectrices, mais aussi réduire la perméabilité intestinale, devient donc un véritable enjeu pour améliorer son confort digestif, augmenter son espérance de vie et réduire les risques de maladies graves.
L’analyse de l’air expiré : un allié clé pour comprendre, rétablir et suivre son équilibre digestif
Pour agir, il est indispensable de connaître l’équilibre ou le déséquilibre de son microbiote digestif. Pour ce faire, de nouvelles techniques sont apparues, et notamment l’analyse des gaz présents dans l’air expiré.
Physiologiquement l’estomac est propre et ne doit pas contenir de bactérie. L’acide chlorhydrique décontamine en effet le bol alimentaire et permet de faire écran entre la partie haute du tube digestif et la partie basse (grêle / colon). La bile participe à cette désinfection et l’intestin grêle constitue la zone d’absorption des nutriments décomposés par les enzymes gastriques, pancréatiques et entériques en molécules simples. Seuls les résidus non absorbés finiront dans le côlon et seront fermentés par les bactéries. Les gaz produits par les bactéries sont en partie réabsorbés dans le sang puis expulsés par les poumons. Plus de 60% des gaz traversent la barrière intestinale, passent dans le sang et se retrouvent dans l’air expiré.
Ainsi, l’analyse des gaz expirés permet de donner une indication précise de la capacité d’absorption de notre système digestif, et donc de l’état d’équilibre de notre microbiote.
Différents gaz peuvent être expirés et mesurés comme l’hydrogène par exemple, qui indique le niveau d’absorption des sucres, notamment le lactose et le fructose. L’analyse de la signature des gaz expirés permet d’avoir une indication non invasive de la santé digestive, à la fois sur les dysbioses du microbiote intestinal, mais aussi sur la fermentation et l’inflammation, les sensibilités et intolérances alimentaires ou encore le niveau de glycémie.
Il existe aujourd’hui quelques dispositifs de tests de gaz expirés, et notamment le test à l’hydrogène expiré (qui mesure surtout les problèmes de digestion des sucres ou encore le SIBO) ou quelques outils industriels détournés de leur utilisation première pour un usage diagnostic en cabinet par des professionnels de santé.
« Mais ces tests restent aujourd’hui peu démocratisés en dehors des cabinets (naturopathes et gastro-entérologues) et souvent réservés à des fins de diagnostic médical. Cette analyse est donc encore peu accessible au grand public, nécessite des appareils volumineux et chers, et ne donne aux patients qu’une information à un instant T de leur santé digestive », note Etienne OLIVIER.
Or la prise en main de son alimentation pour maintenir l’équilibre de son système digestif n’est pas réservé aux professionnels de santé à des fins curatives : c’est aussi et surtout un équilibre de vie au quotidien qui est l’affaire de tous, à des fins préventives, et qui requiert un suivi quotidien.
Permettre au grand public de se doter d’un moyen simple de mieux réguler son alimentation et son hygiène de vie, à partir de l’analyse de sa digestion, telle est bien l’ambition de nos deux jeunes étudiants entrepreneurs du Pépite oZer qui viennent de rejoindre le Tarmac dans le cadre du programme Tremplin Incubation (après 6 mois de programme Prépa) : Amandine TIGNONE et Etienne OLIVIER.
Expire : le compagnon connecté de son équilibre digestif
Créée en janvier 2021 au Tarmac, Expire ambitionne effectivement de concevoir, développer et commercialiser un test miniaturisé d’analyse de gaz expirés qui, associé à une application mobile de conseils diététiques (alimentation et hygiène de vie), permettra à chacun d’entre nous, grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle, de piloter au quotidien son confort digestif.
« Une étude clinique publiée dans le Journal of Human Nutrition and Dietetics de 2011 montre qu’une alimentation personnalisée permet de réduire jusqu’à 87% des symptômes », souligne Etienne. « Grâce à Expire, chacun pourra souffler quotidiennement dans le dispositif, obtenir son analyse et comprendre sa digestion, mettre en place ses recommandations personnalisées, et maintenir son équilibre digestif dans le temps », poursuit Amandine. Pour ce faire, nos deux entrepreneurs ont constitué une équipe scientifique avec des professionnels de santé (médecin, nutritionniste, diététicien, pharmacien), et sont en cours de négociation avec de nouveaux associés pour renforcer l’équipe.
Après un test marché concluant début 2020, un premier prototype fonctionnel a d’ores et déjà été réalisé et devrait prochainement être bêta-testé auprès d’un échantillon d’utilisateurs. Industrialisation et commercialisation seront donc les deux étapes clés à franchir au cours de leur incubation au Tarmac pour atteindre les 4 M€ de CA envisagés à horizon 2023-2024 !
