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Theses Year : 2016

Characterization of the faecal mycobiome in familial Crohn's disease

Caractérisation du mycobiome intestinal et fécal chez les patients atteints de maladie de Crohn, et leurs parents sains du premier degré

Abstract

Introduction: Crohn's disease (CD) results from a complex interplay between host genetic factors and endogenous microbial communities.Methods: In the current study, we used Ion Torrent sequencing to characterize the gut bacterial microbiota (bacteriome) and fungal community (mycobiome) in patients with CD and their non-diseased first degree relatives (NCDR) in 9 familial clusters living in Northern France/Belgium, and in healthy individuals from 4 families living in the same area (non-CD unrelated, NCDU). Principal components analysis, diversity, and abundance analyses were conducted and CD-associated inter- and intra-kingdom microbial correlations determined. Significant microbial interactions were identified and validated using single- and mixed-species biofilms.Results: CD and NCDR groups clustered together in the mycobiome, but not in bacteriome. Microbiota of familial (CD, NCDR) samples were distinct from that of non-familial (NCDU) samples. Abundance of Serratia marcescens (SM), Escherichia coli (EC) was elevated in CD patients, while that of beneficial bacteria was decreased. Abundance of the fungus Candida tropicalis (CT) was significantly higher in CD compared to NCDR (P = .003), and positively correlated with levels of anti–Saccharomyces cerevisiae antibody (ASCA). Abundance of CT was positively correlated with SM and EC, suggesting these organisms interact in the gut. The mass and thickness of Triple species (CT+SM+EC) biofilm were significantly higher than single and double species biofilm. CT biofilms comprised of blastospores, while double and triple species biofilms were enriched in hyphae. SM used fimbriae to co-aggregate or attach with CT/EC, while EC closely apposed with CT. Conclusion: Specific inter-kingdom microbial interactions may be key determinants in CD.
Introduction : La maladie de Crohn (MC), maladie inflammatoire chronique intestinale, est une maladie multifactorielle, d’origine inconnue. La dysbiose bactérienne a été largement évoquée dans la pathogénèse de la MC. Notre objectif était de caractériser la flore fongique, conjointement à la flore bactérienne au cours de formes familiales de MC.Méthodes: Nous avons utilisé une plateforme de séquençage à haut débit pour caractériser la flore fongique et bactérienne fécale, échantillonnée dans 9 familles multiplexes atteints de MC (20 patients, et 28 sujets sains apparentés), et 4 familles contrôles (21 individus sains non apparentés). Une analyse bioinformatique a été réalisée pour analyser l’abondance, la biodiversité, et les interactions microbiennes.Résultats : Le microbiote fécal des membres issus des familles multiplexes était statistiquement différent de celui des membres issus des familles contrôles. L’analyse en composantes principales a montré qu’au sein des familles multiplexes, les membres malades et sains partageaient un répertoire fongique commun. Les patients MC avaient en revanche un microbiote enrichi en Candida tropicalis, Escherichia coli et en Serratia marcescens, et appauvri en bactéries dites bénéfiques (Faecalibacterium prausnitzii). De plus les taux d’ASCA (Anticorps anti- S. cerevisiae), marqueur sérologique de MC étaient corrélées à la présence de C. tropicalis (P = .01). Enfin nous avons mis en évidence une synergie entre C. tropicalis, E. coli, et S. marcescens, suggérant une interaction microbienne in vivo participant à l’initiation de l’inflammation intestinale. Ces données ont été validées par la suite avec un modèle de biofilm.Conclusion : Dans ces formes familiales de MC, les interactions microbiennes entre bactéries et champignons sont déterminantes dans l’initiation de la réponse inflammatoire.
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  • HAL Id : tel-01534878 , version 1

Cite

Gautier Hoarau. Caractérisation du mycobiome intestinal et fécal chez les patients atteints de maladie de Crohn, et leurs parents sains du premier degré. Médecine humaine et pathologie. Université du Droit et de la Santé - Lille II, 2016. Français. ⟨NNT : 2016LIL2S033⟩. ⟨tel-01534878⟩

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