Identification de souches bactériennes à potentiel probiotique dans la diminution des hyperperméabilités intestinales et détermination de leur(s) mécanisme(s) d’action
Auteur / Autrice : | Célia Chamignon |
Direction : | Luis Gilberto Bermúdez-Humarán |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Microbiologie |
Date : | Soutenance le 16/06/2020 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas) |
Référent : AgroParisTech (France ; 2007-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Nicolas Barnich |
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Barnich, Muriel Bonin, Nicolas Cenac, Aurélie Rieu-Guigon, Sophie Lafay, Laurent Naudon | |
Rapporteur / Rapporteuse : Muriel Bonin, Nicolas Cenac |
Mots clés
Résumé
Le tractus gastro-intestinal représente la plus grande interface entre le corps humain et son environnement. Il s'agit d'un système multicouches composé de mucus et de cellules épithéliales établissant et régulant des barrières, tout en se connectant directement au système immunitaire. Cette interface permet les flux d'eau et de nutriments et empêche l'entrée des toxines et des pathogènes. C'est donc la première ligne de défense. La régulation de la perméabilité se produit essentiellement par la voie para-cellulaire, elle-même soutenue par le complexe épithélial de protéines de jonction. Le microbiote intestinal joue un rôle clé dans la régulation des systèmes immunitaire et métabolique ainsi que dans la protection contre les agents pathogènes. Les interactions continues entre la barrière intestinale et le microbiote sont essentielles pour maintenir l'intégrité intestinale et donc l'homéostasie globale dans des conditions saines. De nos jours, la plupart des syndromes ou maladies chroniques, comme le syndrome de l’intestin irritable (SII) mais aussi les troubles métaboliques ou comportementaux, sont associés à une augmentation de la perméabilité intestinale, aussi appelée « syndrome de l'intestin qui fuit ». En effet, l'hyperperméabilité a pour conséquence une augmentation du flux d’eau et de nutriments, à travers l’épithélium intestinal, mais surtout des pathogènes et des toxines, favorisant une réponse immunitaire et une inflammation. De nombreuses études ont aussi associé des changements de la composition du microbiote intestinal, dysbiose, aux maladies chroniques. Les effets bénéfiques des souches probiotiques sont de plus en plus démontrés à la fois dans des études in vitro jusqu’à des essais cliniques, et montrent qu’ils peuvent être utilisés non seulement dans des approches préventives mais également thérapeutiques. Nous avons voulu comprendre les interactions entre les composants épithéliaux intestinaux et les bactéries probiotiques dans le contexte physiopathologique des troubles chroniques intestinaux. Pour cela, nous avons mis en place un criblage de plus de cinquante souches bactériennes, provenant de genres différents, sur des modèles de perméabilité in vitro basés sur la résistance électrique trans-épithéliale (TEER) et utilisant deux types de lignées cellulaires intestinales humaines, Caco-2 et T84. Ces modèles nous ont permis de sélectionner six souches de Lactobacillus que nous avons caractérisées sur leurs propriétés probiotiques (capacité d’adhésion, stabilité de la forme biofilm, production de neurotransmetteurs et activité enzymatique). Nous avons ensuite évalué les bénéfices de certaines d’entre elles dans des modèles in vivo d’inflammation chronique de bas grade et de séparation maternelle néonatale, utilisant des souris C57BL/6J. Nous avons finalement déterminé l’implication des souches bactériennes sur la modulation de la perméabilité intestinale via l’étude du complexe de protéines de jonction cellulaire.