Un microbiote intestinal sous contrôle

Publié par Adrien le 24/11/2021 à 09:00
Source: CNRS INSB
L'influence du microbiote intestinal sur la santé est maintenant bien documentée. Toutefois, comment ces communautés microbiennes s'établissent et agissent sur notre biologie reste encore mal compris. La mise en place de nouveaux modèles précliniques mammifères à microbiote (Le microbiote est une nouvelle dénomination de la microflore.) contrôlé permet d'aborder ces questions expérimentalement. Une étude publiée dans la revue Nature Communications décrit le design (Le design (la stylique en français) est un domaine visant à la création d'objets,...) et la caractérisation d'un microbiote murin minimal composé que 15 souches bactériennes qui lorsqu'il est transféré à un animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...) dépourvu de microbiote s'implante efficacement, réside durablement chez son hôte et ses descendants et restaure de nombreuses fonctionnalités développementales, métaboliques, endocriniennes et immunitaires liées à l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) du microbiote intestinal.


Un microbiote murin minimal composé de 15 souches bactériennes isolées chez la souris et représentatives de 7 des 20 familles de bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...) dominant le microbiote intestinal de souris de laboratoire, a été inoculé à des souris axénique dépourvues de microbiote intestinal. Ce microbiote minimal s'implante efficacement, réside à long terme de manière stable et est transmis efficacement à la descendance. Il restaure ainsi efficacement de nombreuses fonctionnalités développementales, métaboliques, endocriniennes et immunitaires liées au microbiote intestinal.
© Jessika Consuegra & Filipe De Vadder.

A l'état naturel, les communautés microbiennes qui peuplent nos intestins sont constituées de centaines de membres qui établissent des interactions multiples entre elles et leur hôte. Ces interactions sont nécessaires à la bonne marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un...) de cet écosystème microbien et elles façonnent et soutiennent le bon développement et le fonctionnement efficace de notre organisme. Elles participent ainsi à notre bonne santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...). Bien que cette influence bénéfique du microbiote intestinal sur la santé soit maintenant bien documentée, la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...) de ce système biologique rend son étude expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes...) difficile et l'établissement de liens de causalité entre fonctionnalités microbiennes et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) animale incertain. Aussi la compréhension de comment ces communautés microbiennes s'établissent, fonctionnent et agissent sur notre biologie reste encore assez parcellaire.

Pour contourner cette complexité, les scientifiques, en collaboration avec l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de Recherche Technologique (La recherche technologique constitue la suite de la recherche scientifique, afin de valoriser dans...) BIOASTER et l'Institut de Microbiologie (La microbiologie est une sous-discipline de la biologie basée sur l'étude des...) de l'Académie des Sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche...) de la République Tchèque, ont adopté une démarche réductionniste en développant un nouveau modèle animal appelé "GnotoMice15" (GM15). Il s'agit de souris de laboratoire porteuses d'un microbiote intestinal minimal composé de 15 souches bactériennes isolées du microbiote intestinal de souris de laboratoire. Ces souches sont cultivables, traçables et représentatives de 7 des 20 familles bactériennes dominantes du microbiote intestinal de la souris. Leur génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une...) est totalement décrypté et les fonctionnalités codées par celui-ci sont détaillées.

Cette communauté bactérienne contrôlée permet un suivi longitudinal et une manipulation à façon du microbiote intestinal inégalée à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...). Elle s'implante efficacement, réside à long terme et de manière stable chez des animaux adultes dépourvus de microbiote. Elle est aussi transmise efficacement à la descendance et est résiliente lors de légers changements nutritionnels liés à des pratiques d'élevages distinctes. Enfin, cette communauté microbienne, malgré sa simplicité, récapitule les fonctions d'un microbiote plus complexe en restaurant efficacement de nombreuses fonctionnalités développementales, métaboliques, endocriniennes et immunitaires qui sont altérées chez des individus dépourvus de microbiote intestinal.

Les performances de ce nouveau modèle expérimental ont été comparées à d'autres modèles murins à microbiote minimal plus simple précédemment établis, permettant de distinguer les caractéristiques fonctionnelles de chacun de ces modèles. Enfin, il est démontré que ce modèle est efficacement transférable entre différentes animaleries expérimentales. Dans l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...), ce travail établit un nouveau modèle murin permettant d'envisager des études précliniques visant à étudier les bases mécanistiques et les liens de causalité entre la biologie du microbiote intestinal et son interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions....) avec son hôte.

Publication:
A standardized gnotobiotic mouse model harboring a minimal 15-member mouse gut microbiota recapitulates SOPF/SPF phenotypes
Marion Darnaud, Filipe De Vadder, Pascaline Bogeat, Lilia Boucinha, Anne-Laure Bulteau, Andrei Bunescu, Céline Couturier, Ana Delgado, Hélène Dugua, Céline Elie, Alban Mathieu, Tereza Novotná, Djomangan Adama Ouattara, Séverine Planel, Adrien Saliou, Dagmar Srůtková, Jennifer Yansouni, Bärbel Stecher, Martin Schwarzer, François Leulier, Andrea Tamellini.
Nature Communications. 18 novembre 2021. doi: 10.1038/s41467-021-26963-9.

Laboratoire:
Institut de génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement...) fonctionnelle de Lyon (CNRS/Ecole Normale Supérieure de Lyon/Université de Lyon/Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le...) Lyon-1)
46 Allée d'Italie.
69364 Lyon Cedex 07.
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