Individual mapping of human meconium : a prenatal exposure reflection correlated to food allergy development in childhood?
Cartographie individuelle de la compostion de méconiums humains : un reflet de l'exposome prénatal corrélé au développement d'une allergie alimentaire dans l'enfance ?
Résumé
Meconium is a metabolically inactive matrix that accumulates during the last 6 months of pregnancy in utero. Its composition may reflect fetal exposures, related to environmental and maternal health factors that may affect the future child health. One of the challenges of my thesis was to set up a methodology for non-targeted metabolomics analysis of meconium by LC/HRMS. The optimizations carried out allowed defining a robust methodology of sample preparation, allowing establishing a global mapping of meconium with no a priori. A second objective was to apply this methodology to 35 meconium samples, collected longitudinally during the first days of life within 11 newborns (Collaboration with Clinique Ste Thérèse). Metabolomics analysis were completed by (meta)proteomics analysis (collaboration with the LI2D of CEA-Marcoule) and targeted metagenomics (collaboration with the Micalis Institute of INRAe of Jouy en Josas). These analyses allowed describing the most exhaustive mapping of meconium known to date by identifying: 230 metabolites at the highest level of confidence, 922 human proteins and 165 bacterial OTUs. In addition, they allowed approaching the interindividual variability and the temporal evolution of meconium composition. Metabolomics analysis were then conducted on 308 samples collected from the mother-child cohort EDEN, a French bi-centric cohort. These analyses enriched the previous metabolic cartography described and highlighted a day and a center effect on the meconium composition. These results allowed confirming our hypothesis on the impact of the environment on the meconium composition. In addition, 40 variables showed significantly different intensities between meconium excreted by children who will develop a food allergy comparing to those who will not. The combination of these data with the metagenomic and (meta)proteomic analyses with the collected information from mothers (diet, health, living area and environment...), would allow to link in utero exposures to the meconium composition and its association with the child's future health.
Le méconium est une matrice complexe, métaboliquement inactive qui s'accumule in utero pendant les 6 derniers mois de grossesse. Sa composition pourrait refléter les expositions du foetus, en lien avec les facteurs environnementaux et de santé des mères, pouvant impacter la santé future de l'enfant. L'un des enjeux de cette thèse a été de mettre en place une méthodologie d'analyse métabolomique non ciblée du méconium par LC/HRMS. Les optimisations réalisées ont permis de définir une méthodologie robuste de préparation de l'échantillon et d'établir une cartographie globale du méconium réalisée sans a priori. Un second objectif a été d'appliquer cette méthodologie à 35 échantillons de méconiums, collectés longitudinalement au cours des trois premiers jours de vie chez 11 nouveau-nés (collaboration réalisée avec la clinique Ste Thérèse Paris 17e). L'analyse métabolomique a été complétée par des analyses de (méta)protéomique (collaboration réalisée avec le LI2D du CEA-Marcoule) et de métagénomique ciblée (collaboration réalisée avec l'institut Micalis de l'INRAe de Jouy en Josas). Ces analyses ont permis de décrire la cartographie la plus exhaustive du méconium, connue à ce jour avec l'identification : de 230 métabolites au plus haut niveau de confiance, de 922 protéines humaines et de 165 OTUs bactériens. De plus, ces analyses ont permis d'approcher les variabilités interindividuelles et l'évolution temporelle de la composition globale des méconiums. L'analyse métabolomique a ensuite été menée sur 308 échantillons collectés au sein de la cohorte mère-enfant EDEN, une cohorte bi-centrique française. Cette analyse enrichit la cartographie métabolique préalablement décrite, et met en évidence un effet jour et un effet centre sur cette composition, confortant notre hypothèse quant à l'impact de l'environnement sur la composition du méconium. De plus, 40 variables non annotées montrent des intensités significativement différentes entre des méconiums excrétés par des enfants qui développeront une allergie alimentaire dans l'enfance comparé aux enfants qui n'en développeront pas. La combinaison de ces données, qui sont en train d'être complétées par les analyses de métagénomique et (méta)protéomique, avec les informations collectées auprès des mères (alimentation, santé, lieu de vie...), permettrait de mettre en lien les expositions in utero sur la composition du méconium, et de son association avec la santé future de l'enfant.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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