Exploration du dialogue entre le microbiote intestinal et l'hôte chez les enfants nés grands-prématurés à un mois de vie via des méthodes méta-omiques

Exploration of the crosstalk between the intestinal microbiota and the host in children born as very preterm at one month of life through fecal analysis using meta-omics methods

• Auteur / Autrice : Constance Patin
• Direction : Patricia Lepage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 22/09/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Imad Kansau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bénédicte Pigneur, Marie Joossens, Hervé Blottiere, Marie-José Butel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bénédicte Pigneur, Marie Joossens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métaomique

Transcriptome

Microbiome gastro-intestinal

Prématurés

Mots clés libres

Enfants prématurés

Microbiote intestinal

Fonctions métaboliques

Transcriptomique

Preterm birth

Gut microbiota

Functional profile

Transcriptomic

Résumé

La naissance prématurée (<37 semaines de gestation) est la principale cause de décès chez les enfants de moins de 5 ans dans le monde. Par conséquent, il est important de comprendre ses conséquences à court et à long terme. Alors que l'association entre la naissance prématurée et la santé à court terme a été largement étudiée, son association avec les résultats à long terme est peu connue. Chez les nourrissons prématurés et très prématurés, le microbiote intestinal est très variable et représente souvent le microbiote trouvé dans l'environnement de l'unité de soins intensifs néonatals.L'objectif de ce travail était de mieux comprendre les interactions entre les profils du microbiote intestinal et l'hôte à l'âge d'un mois chez les nourrissons très prématurés (<32 semaines de gestation ; cohorte EPIPAGE2). Les nourrissons ont été regroupés en fonction des résultats du questionnaire d'âge et d'étape de développement (ASQ) à l'âge de 2 ans.Nous avons réalisé une étude méta-omique sur des échantillons de selles de nourrissons très prématurés à l'âge d'un mois et intégré des données sur le microbiote fécal (séquençage du gène codant l'ARNr 16S), le métabolome (spectrométrie de masse en tandem LC-MS) et le transcriptome de l'hôte (RNA-seq et RT-qPCR).Chez les nourrissons nés grand-prématurés, il est possible de relier des profils de microbiote à différentes voies métaboliques ainsi qu'à des marqueurs immunitaires de l'hôte. Ces combinaisons sont elles-mêmes associées à des évolutions cliniques telles que le transit intestinal ou le neurodéveloppement ultérieur. Le microbiome à 1 mois pourrait être un indicateur non invasif de l'immaturité intestinale. Escherichia et Staphylococcus se sont avérés être les meilleurs indicateurs de maturité et d'immaturité, respectivement. Escherichia pourrait faciliter le processus de maturation intestinale chez les nourrissons prématurés.

Preterm birth (<37 gestational age) is the leading cause of death in children under 5 years of age worldwide. Therefore, it is important to understand its short-term and long-term consequences. While the association between preterm birth and short-term health has been extensively studied, its link to long-term outcomes remains relatively unknown. In premature and very premature infants, the intestinal microbiota is highly variable and often resembles the microbiota found in the neonatal intensive care unit environment.The aim of this study was to gain a better understanding of the interactions between intestinal microbiota profiles and the host at one month of age in very preterm infants (<32 weeks of gestation; EPIPAGE2 cohort). Infants were grouped based on the results of the Ages and Stages Questionnaire (ASQ) at the age of 2 years, focusing on developmental milestones.We performed a meta-omic study on fecal samples from very-preterm infants at 1 month of age and integrated data on the fecal microbiota (16S rRNA gene sequencing), metabolome (LC-MS), and host transcriptome (RNA-seq).In infants born very prematurely, it is possible to link microbiome profiles to various metabolic pathways as well as host immune markers. These combinations are themselves associated with clinical outcomes such as intestinal transit or later neurodevelopment. The microbiome at 1 month may serve as a non-invasive indicator of intestinal immaturity. Escherichia and Staphylococcus have proven to be the best indicators of maturity and immaturity, respectively. Escherichia might facilitate the process of intestinal maturation in preterm infants.