Mitochondries : l’histoire secrète d’une ancienne bactérie qui gouverne votre énergie, votre immunité… et vos microbes !

Ou pourquoi vous êtes moins une machine qu’un écosystème diplomatique ?

Vous n’êtes pas un individu, vous êtes une coopération.

Imaginez votre corps comme une mégapole vivante, où chaque cellule est une maison et chaque organe, un quartier spécialisé. Pour que tout fonctionne, il faut de l’énergie, beaucoup d’énergie et ce, tout le temps.

Cette énergie ne tombe pas du ciel. Elle est produite par de minuscules structures nichées dans presque toutes nos cellules : les mitochondries.

Pendant longtemps, on les a présentées comme de simples centrales électriques. Mais la science moderne raconte une histoire bien plus riche, bien plus troublante et profondément humaniste.

Les mitochondries ne sont pas seulement des machines, se sont d’anciennes bactéries et elles discutent encore aujourd’hui avec d’autres bactéries : celles de votre intestin.

1.  Aux origines : quand une bactérie devint indispensable

Il y a environ 1,5 à 2 milliards d’années, la planète terre est peuplée de cellules simples. L’une d’elles avale une bactérie capable d’utiliser l’oxygène pour produire beaucoup d’énergie. Normalement, cela aurait dû mal se terminer pour la bactérie. Mais cette fois-ci, non.

La cellule hôte y trouve un avantage colossal et la bactérie, elle, trouve un abri stable. La symbiose endosymbiotique était née. Avec le temps, la bactérie perd son indépendance, elle garde son ADN propre et elle devient une mitochondrie.

Conclusion dérangeante mais vraie : toutes nos cellules complexes sont construites autour d’une ancienne bactérie. Nous sommes, littéralement, un organisme chimérique.

📖 Alberts et al., Molecular Biology of the Cell ; Margulis, théorie endosymbiotique

2. Comment une mitochondrie fabrique de l’énergie (sans magie 😅)

Entrons à l’intérieur de la mitochondrie : le glucose, les acides gras, certains acides aminés sont oxydés. Les électrons libérés circulent le long d’une chaîne respiratoire (complexes I à IV). Cela crée un gradient de protons, comparable à de l’eau retenue derrière un barrage. L’ATP (Adénosine Triphosphate) synthase ouvre les vannes et l’énergie est convertie en ATP, la monnaie énergétique universelle.

Sans ATP :

• pas de contraction musculaire,
• pas d’influx nerveux,
• pas de synthèse,
• pas de réparation.

👉 Résultat : pas de vie cellulaire.

📚 Sources

📖 Nicholls & Ferguson, Bioenergetics 4 ; Alberts et al., 2015

3. Les mitochondries sont bien plus que des centrales électriques

  a) Carrefour métabolique

Les mitochondries sont le centre de contrôle du métabolisme :

• β-oxydation des acides gras,
• oxydation du pyruvate,
• métabolisme d’acides aminés,
• production de précurseurs essentiels.

Si elles dysfonctionnent cela génère :

• fatigue,
• ralentissement métabolique,
• intolérances alimentaires,
• prise de poids paradoxale,
• accumulation de substrats.

👉 Ce n’est pas une panne locale, c'est un embouteillage biochimique généralisé.

📚 Sources

📖 McBride et al., Cell, 2006

📖 Martínez-Reyes & Chandel, Nat Metabolism, 2020

📖 https://www.nature.com/articles/s42255-020-0251-4

    b) Gardiennes de la vie

Les mitochondries décident quand une cellule doit mourir. Lorsqu'une cellule est trop endommagée, infectée, cancéreuse, elles libèrent des signaux (cytochrome c, Smac/DIABLO) déclenchant l’apoptose.

Lorsque ce système est bloqué : survie de cellules pathologiques, cancers.

S’il est trop activé : dégénérescence, maladies neurodégénératives.

👉 La mitochondrie est un juge, pas un bourreau aveugle.

📚 Sources

📖 Green & Kroemer, Science, 2004

📖 Tait & Green, Nat Rev Mol Cell Biol, 2010

     c) ROS : des messagers, pas des monstres

Les mitochondries produisent des ROS contrôlés (molécules dérivées d'un processus d'oxydo-réduction tels que le superoxyde, H₂O₂)

Ces ROS servent de messagers intracellulaires, les conséquences physiologiques à dose physiologique :

• adaptation à l’effort
• signalisation immunitaire
• régulation de la sensibilité à l’insuline

À dose excessive :

• inflammation
• vieillissement cellulaire
• maladies chroniques

👉 Le problème n’est pas le ROS. Le problème, c’est la perte de contrôle.

📚 Sources

📖 Sena & Chandel, Mol Cell, 2012

📖 Schieber & Chandel, Curr Biol, 2014

  d) Calcium, chaleur, adaptation

Les mitochondries régulent le calcium intracellulaire, participent à la thermogenèse, s’adaptent à l’effort, au jeûne, au stress via la biogenèse mitochondriale.

👉 Quand cette plasticité disparaît, l'épuisement chronique apparait.

📚 Sources

📖 Rizzuto et al., Physiol Rev, 2012 ;

📖 Scarpulla, 2008

📖 Cannon & Nedergaard, Physiol Rev, 2004

📖 Chouchani et al., Cell Metabolism, 2019

📖 Scarpulla, Genes & Development, 2008

📖 Wu et al., Cell, 1999

4. Le microbiote intestinal : l’autre héritage microbien

Notre intestin abrite des centaines de milliards de micro-organismes un patrimoine génétique bien supérieur au Nôtre. Ils digèrent ce que nous ne pouvons pas digérer, ils produisent des métabolites bioactifs, ils modulent l’immunité et ils influencent le cerveau.

👉 Le microbiote est un organe métabolique à part entière.

🔎 Pour en savoir plus sur le microbiote intestinal, retrouvez un article dédié ici.

https://www.nathaliegenet-dieteticienne.fr/microbiote-intestinal-lecosysteme-interieur

5.  Mitochondries et microbiote : un dialogue ancestral

Voici le cœur du sujet.

     a) Du microbiote vers les mitochondries

Les bactéries intestinales produisent :

• des acides gras à chaîne courte (butyrate, propionate…),
• des métabolites du tryptophane,
• d’autres signaux chimiques.

Ces molécules entrent dans les cellules, arrivent dans les mitochondries et modulent leur fonctionnement.

Elles peuvent :

• améliorer la production d’ATP,
• stimuler la biogenèse mitochondriale,
• ou, en cas de dysbiose, provoquer une inflammation et un stress énergétique.

     b) Des mitochondries vers le microbiote

Les mitochondries influencent la barrière intestinale, l’inflammation locale, la composition du microbiote, via ROS, le métabolisme cellulaire et des signaux immunitaires

👉 C’est une danse permanente, pas une relation hiérarchique.

📚 Sources

📖 Picard et al., Cell Metabolism, 2018 ; West et al., Nature, 2015)

🔥 6. Quand le dialogue se rompt : inflammation et maladies chroniques

Le scénario classique est :

• dysbiose intestinale,
• stress mitochondrial,
• libération d’ADN mitochondrial,
• activation immunitaire,
• inflammation chronique de bas grade.

Ce mécanisme est impliqué dans :

• maladies inflammatoires,
• troubles métaboliques,
• fatigue chronique,
• maladies neuro-immunitaires.

👉 Le corps ne “déconne” pas. Il réagit à une rupture de communication.

😄 Petite pause vérité (scientifique mais honnête)

Nous ne sommes pas fatigué sans raison, nos mitochondries et nos microbes sont en désaccord diplomatique. Manger, c’est nourrir un écosystème, pas juste remplir un estomac.

👉 Nous sommes des humains organisés autour de bactéries.

🧩 Conclusion

La santé est une relation, pas une pièce détachée. Les mitochondries ne sont pas de simples centrales énergétiques, ce sont :

• des héritages bactériens
• des chefs d’orchestre métaboliques
• des capteurs de stress
• des modulateurs immunitaires
• des décideurs de vie ou de mort cellulaire
• Et elles dialoguent en permanence avec le microbiote intestinal.

La santé ne naît pas d’un organe isolé. Elle naît d’une coopération invisible, fragile, mais extraordinairement intelligente.

Quand ce dialogue est respecté, le vivant s’adapte. Quand il est rompu, il compense, puis s’épuise.

Que vos mitochondries et vos microbiotes vous accompagne longtemps et ce en bonne santé !

Prenez bien soin de vous et de la planète 🌱 : elle est liée à tous vos microbiotes !

✍️ Nathalie Genêt Diététicienne – Nutritionniste à Reims
Approche intégrative, humaniste et fondée sur les données scientifiques

🔬 Références scientifiques

📖 Alberts et al., Molecular Biology of the Cell, 2015

📖 Nicholls & Ferguson, Bioenergetics 4, 2013

📖 Green & Kroemer, Science, 2004

📖 Sena & Chandel, Molecular Cell, 2012

📖 West et al., Nature, 2015

📖 Picard et al., Cell Metabolism, 2018

📖 Martínez-Reyes & Chandel, Nature Metabolism, 2020

📖 Inserm ; France Culture – La Méthode scientifique