En naviguant sur notre site vous acceptez l'installation et l'utilisation des cookies sur votre ordinateur. En savoir +

Menu Logo Principal

Site internet de l'UMR454 MEDIS

Unité de Recherche Microbiologie

FAITS MARQUANTS

FAITS MARQUANTS 2013

Le microbiote intestinal est impliqué dans la genèse de l’hypersensibilité viscérale (douleur) chez les sujets atteints du syndrome de l’intestin irritable.

Annick Bernalier-Donadille (annick.bernalier@clermont.inra.fr)

Contexte et enjeux : Le syndrome de l’intestin irritable (SII) est une pathologie fonctionnelle digestive caractérisée par des douleurs abdominales et/ou un inconfort digestif accompagnés ou non de trouble du transit. Bien que de faible morbidité, la prévalence du SII est élevée dans la population adulte occidentale (10 à 20%). L’origine du SII reste mal définie. La majorité des patients atteints de SII présentent une hypersensibilité viscérale (responsable de douleurs abdominales), qui constitue ainsi un facteur important de la physio-pathologie du SII. Le microbiote intestinal est également aujourd’hui considéré comme ayant un rôle potentiel dans l’étiologie de cette pathologie. En effet, des déséquilibres de la composition de cet écosystème ont été observés chez les patients atteints de SII. Cette dysbiose engendre des altérations métaboliques importantes (Chassard et al, 2012) pouvant affecter l’hôte via des métabolites potentiellement délétères et être ainsi impliquée dans la physio-pathologie du SII.

Résultats : Des rats axéniques ont été inoculés avec le microbiote fécal de patients SII présentant une hypersensibilité viscérale ou de sujets sains non hypersensibles. Ce modèle de rat à microbiote SII permet de maintenir la dysbiose microbienne caractérisant le microbiote des sujets SII. Les animaux ayant reçus ce microbiote SII ont développé une hypersensibilité viscérale, mesurée par test de distension colo-rectale, alors que les rats à microbiote sain sont restés normo-sensibles.  Ainsi, l’hypersensibilité viscérale peut se transmettre du patient SII à l’animal par transfert du microbiote intestinal.  Aucune altération mucosale (perméabilité, inflammation..) n’a été observées chez les rats à microbiote SII, et ne sont donc expliquées dans ces phénomènes d’hyperalgésie. En revanche, les altérations du microbiote intestinal et des métabolites qu’il produit, doivent avoir un rôle majeur dans l’hypersensibilité viscérale et les phénomènes de douleurs abdominales caractérisant les patients SII.  

Perspectives : La perspective majeure de ces travaux est d’identifier le/les composants microbiens impliqués dans la genèse et le maintien de l’hypersensibilité viscérale. Nos premiers résultats suggèrent que le sulfure d’hydrogène, produit en quantité importante par le microbiote SII et considéré comme  un gazo-transmetteur, puissent être impliqués dans ces phénomènes d’hyperalgésie.

Références bibliographiques :

Chassard C, Dapoigny M, Scott KP, Crouzet L, Del’homme C, Marquet P, Martin JC, Pichering G, Ardid D, Eschalier A, Dubray C, Flint H, Bernalier-Donadille A. 2012. Functional dysbiosis within the gut microbiota of patients with constipated-irritable bowel syndrome. Alimentary Pharmacology and Therapeutics, 35(7): 828-838.
Crouzet L, Gaultier E, Del’homme C, Cartier C, Delmas E, Dapoigny M, Fioramonti J, Bernalier-Donadille A. 2013. The hypersensitivity to colonic distension of IBS patients can be transferred to rats through their fecal microbiota. Neurogastroenterology & Motility, 25 (4): 272-282.

Partenariat

- Service d’Hépato-Gastroentérologie- CHU Clermont-Ferrand
- Inra-UMR 1331, Unité de Neurogastroenterologie et Nutrition, Toulouse.

 

Le monoxyde d’azote empêche l’adhésion des Escherichia coli entérohémorragiques.

Alain P. Gobert (alain.gobert@clermont.inra.fr)

Contexte et enjeux : Les Escherichia coli entérohémorragiques (EHEC) sont des bactéries commensales du tube digestif des animaux d’élevage. Elles peuvent être transmises à l’homme via la consommation d’aliments insuffisamment cuits, dont la viande, le lait cru ou les légumes contaminés par les fèces. Les EHEC colonisent dans un premier temps le côlon de l’hôte infecté en adhérant aux cellules épithéliales intestinales ; cette adhésion est notamment dépendante de facteurs de virulence bactériens codés par des gènes d’un îlot de pathogénicité appelé locus d’effacement des enterocytes (LEE), qui est organisé en 5 opérons. Puis les EHEC libèrent la Shiga-toxine (Stx) qui franchit la barrière épithéliale intestinale et cible les reins, provoquant une insuffisance rénale aiguë. Nous avons démontré que le monoxyde d’azote (NO), un médiateur de la réponse immune innée, inhibe la production de Stx. Notre objectif a donc été d’analyser l’effet du NO sur l’expression des gènes du LEE.

Résultats : Nous avons montré que l’expression des gènes du LEE1, LEE4 et LEE5 est inhibée par un donneur de NO, et que le senseur bactérien de NO, NsrR, est un régulateur positif de ces opérons ; NsrR se fixe sur les régions promotrices du LEE1/4/5 et recrute l’ARN polymérase. En présence de NO, NsrR se détache de ces promoteurs et ne permet plus la transcription maximale de ces gènes. En parallèle, deux régulateurs du système de résistance à l’acidité, GadE et GadX, sont induits par NO par un mécanisme dépendant de NsrR. GadX réprime indirectement l’expression du LEE1 tandis que GadE inhibe la transcription des gènes portés par le LEE4 et le LEE5. Dans ce contexte, la capacité d’adhésion des EHEC aux entérocytes est diminuée en présence d’un donneur de NO ou lorsque les cellules épithéliales sont activées par un cocktail de cytokines pro-inflammatoires et produisent du NO.

Perspectives : L’ensemble de ces résultats démontre l’implication fondamentale de NsrR dans la régulation des gènes du LEE et le rôle potentiel du NO pour limiter la colonisation intestinale par les EHEC. Puisque NO inhibe également la production de Stx, l’effet protecteur du NO sera testé dans un modèle murin d’infection par les EHEC.

Références bibliographiques :

Branchu P, Matrat S, Vareille M, Garrivier A, Durand A, Crépin S, Harel J, Jubelin G and Gobert AP. 2014. NsrR, GadE, and GadX interplay in repressing expression of the Escherichia coli O157:H7 LEE pathogenicity island in response to nitric oxide. PLoS Pathogens. Jan;10(1):e1003874.

faits marquants AG 2013

La fixation des EHEC aux cellules épithéliales intestinales est inhibée par le NO.

 

Le dysmorphisme bactérien ou comment les capacités de colonisation de Listeria monocytogenes sont affectées.

Mickaël Desvaux (mickael.desvaux@clermont.inra.fr)

Contexte et enjeux : Listeria monocytogenes est une bactérie saprophyte, pathogène invasive d’origine alimentaire, responsable d’infections sporadiques sévères chez l’Homme et les animaux. Une connaissance approfondie de la physiologie bactérienne, notamment la transition de ce micro-organisme commensal en pathogène, permettra à terme de proposer des stratégies visant à contrôler sa propagation dans la chaîne alimentaire de l'homme.

Résultats : Une variation de la morphologie de ces micro-organismes, issus d'isolats cliniques ou de l’environnement, a été mainte fois rapportée et est associée à un système de sécrétion particulier appelé SecA2. Tandis que la nécessité de ce système dans la virulence est depuis longtemps reconnue, nous nous sommes penchés sur son implication dans les processus de colonisation. L'inactivation de ce système entraîne une élongation, une autoaggrégation, une sédimentation importante des cellules bactériennes, ainsi que la formation de biofilms filamenteux. Ce dysmorphisme procure un avantage décisif pour la colonisation de L. monocytogenes en condition environnementale.

Perspectives : La conversion du morphotype a de profondes implications dans la physiologie et l'écologie de L. monocytogenes, notamment le portage asymtomatique chez l'Homme. La nécessité du système SecA2 lors de l'infection chez l'homme à 37°C et l'amélioration des capacités de colonisation en son absence à température ambiante en font une cible de choix pour limiter la propagation de L. monocytogenes dans la chaîne alimentaire de l'Homme. En effet, le contrôle de l'expression de ce système de sécrétion permet d'envisager de limiter la virulence mais aussi la capacité de colonisation de ce pathogène alimentaire.

Référence bibliographique : Renier S, Chagnot C, Deschamps J, Caccia N, Szlavik J, Joyce SA, Popowska M, Hill C, Knøchel S, Briandet R, Hébraud M, Desvaux M. 2013. Inactivation of the SecA2 protein export pathway in Listeria monocytogenes promotes cell aggregation, impacts biofilm architecture and induces biofilm formation in environmental condition. Environmental Microbiology. doi: 10.1111/1462-2920.12257.