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Effet de la flore intestinale sur la protection contre les infections


La flore intestinale peut-elle être modélisée pour la protection contre les infections?
L'importance de la flore intestinale (microbiome) pour le système immunitaire a déjà été prouvée par de nombreuses études. A l'inverse, la question se pose de savoir comment la flore intestinale peut être conçue pour qu'elle offre la protection la plus étendue contre les infections. Pour cela, cependant, l'effet protecteur des souches bactériennes individuelles doit d'abord être décrypté, ce qui pourrait être fait à l'aide d'un nouveau modèle.

Des scientifiques de l'Université Ludwig Maximillians (LMU) de Munich, de l'Université technique de Munich et de l'Université de Vienne ont établi un mélange de seulement 15 bactéries dans le modèle de souris qui protège aussi bien contre Salmonella que la flore intestinale naturelle. Sur la base du modèle, les interactions de la flore intestinale avec les hôtes et les agents pathogènes peuvent être spécifiquement étudiées pour la première fois, selon le LMU. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue "Nature Microbiology".

Une flore intestinale saine offre une bonne protection contre les infections
La multitude de micro-organismes dans notre intestin forme une communauté complexe. "Cette flore intestinale naturelle offre une protection très efficace contre les infections, par exemple à Salmonella ou à Clostridium difficile, l'agent responsable des diarrhées associées aux antibiotiques", rapporte le LMU. L'équipe de recherche dirigée par le biologiste du LMU, le professeur Bärbel Stecher, a maintenant "établi avec succès un consortium - une communauté bactérienne - de seulement 15 types de bactéries dans le modèle murin qui offre la même protection contre les infections que les divers microbiotes intestinaux naturels."

Interaction de la flore intestinale avec l'hôte et les agents pathogènes
Selon les chercheurs, le nouveau modèle permettra des études ciblées sur l'interaction du microbiote intestinal avec les hôtes et les pathogènes à l'avenir. À long terme, cela pourrait également permettre le développement de nouvelles thérapies, rapporte le LMU. Si, par exemple, l'effet protecteur de bactéries individuelles pouvait être déterminé, la flore intestinale pourrait également être modélisée dans certaines circonstances pour éviter les infections.

Quelles bactéries protègent contre les infections?
Le terme technique pour désigner le mécanisme de protection de la flore intestinale contre les agents pathogènes est «résistance à la colonisation». Les modifications de la flore intestinale, telles que celles provoquées par la prise d'antibiotiques, peuvent abolir cette résistance à la colonisation, expliquent les scientifiques. Cependant, «jusqu'à présent, on ne sait toujours pas quel rôle les différents types de bactéries jouent dans la résistance à la colonisation», déclare le professeur Bärbel Stecher. Le nouveau modèle devrait aider ici à l'avenir.

Souris sans germes colonisées par une flore intestinale artificielle
Pour déchiffrer les fonctions du microbiote intestinal, les chercheurs ont d'abord identifié «un consortium minimal de 12 types de bactéries» représentatifs de la souris. Ce consortium, connu sous le nom d'Oligo-MM-12, a été utilisé pour coloniser des souris sans germes, mais la flore intestinale artificielle n'offrait pas la même protection contre Salmonella que le microbiome naturel. Les scientifiques ont donc recherché une nouvelle approche pour identifier les bactéries manquantes. Pour cela, ils ont utilisé la soi-disant «conception du microbiote guidé par le génome».

Bactéries anaérobies facultatives avec une importance particulière
«Nous avons comparé les informations génétiques de l'Oligo-MM-12 avec celles du microbiote complexe normal et identifié les groupes de gènes manquants dans le consortium», explique le Pr Stecher. Surtout, il n'y avait pas de gènes caractéristiques pour les soi-disant «bactéries anaérobies facultatives». Ce groupe spécial de bactéries peut se développer de manière optimale en présence d'oxygène, mais peut également se développer sans oxygène. Pour leur part, les salmonelles sont également anaérobies facultatives, rapportent les chercheurs. En revanche, les bactéries du consortium Oligo-MM-12 étaient majoritairement des anaérobies obligatoires pour lesquels l'oxygène est toxique.

Protection contre Salmonella comparable à la flore intestinale naturelle
Dans l'étape suivante, les chercheurs ont donc "ajouté trois espèces bactériennes anaérobies facultatives trouvées dans l'intestin de la souris" et ont par la suite démontré expérimentalement que "ce n'est que dans cette combinaison que la résistance à la colonisation aux salmonelles est comparable à celle des souris au microbiote naturellement complexe", rapporte le professeur Stecher.

Fonctions de la flore intestinale déchiffrables?
Selon les scientifiques, le consortium identifié et le nouveau principe de «conception du microbiote guidé par le génome» peuvent apporter une contribution décisive à la découverte d'importantes fonctions jusque-là inconnues du microbiote intestinal. Les groupes bactériens qui conviennent pour le traitement du dysfonctionnement du microbiote intestinal lié à la maladie peuvent également être déterminés, écrivent les chercheurs. (fp)

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