Ιnvasiοn of the gut epithelium by cοmmensal bacteria from the microbiota and impact on gut physiοlοgy
Invasion de l'épithélium intestinal par des bactéries commensales du microbiote et impact sur la physiologie intestinale
Résumé
Les bactéries du microbiote intestinal interagissent étroitement avec les cellules de l’hôte, soit en sécrétant des métabolites variés, soit en établissant des contacts physiques avec l’épithélium intestinal. Dans le cas de certaines bactéries pathogènes, ces contacts physiques peuvent même aboutir à l’internalisation de ces bactéries dans les cellules de l’épithélium. Cette capacité d’internalisation permet aux pathogènes d’assurer leur protection vis-à-vis du système immunitaire circulant, d’accéder à des ressources métaboliques et facilite le franchissement de la barrière intestinale.Notre hypothèse de travail est que cette capacité d’internalisation pourrait être partagée par d’autres bactéries, y compris des bactéries non pathogènes du microbiote intestinal. Pour tester cette hypothèse, nous avons criblé les bactéries du microbiote pour identifier des espèces candidates capables de s’internaliser dans un modèle in vitro de cellules intestinales. Nous avons pu identifier différentes espèces de bactéries, comme Staphylococcus warneri, Ligilactobacillus murinus et Limosilactobacillus reuteri, qui sont résidentes des microbiotes intestinaux murin et humain et qui possèdent la capacité de s’internaliser dans des entérocytes en culture. Dans le cas de S. warneri, cette internalisation dépend d’un remodelage du cytosquelette d’actine aboutissant à la formation de vacuoles d’internalisation dans lesquelles les bactéries résident. Contrairement aux pathogènes, ces évènements d‘internalisation ne sont pas suivis d’une prolifération intracellulaire des bactéries. Dans le cas de L. murinus, nous avons d’autre part pu confirmer la capacité de cette bactérie à s’internaliser dans un modèle ex vivo d’épithélium intestinal différencié.L’ensemble de nos résultats remet en question la vision dichotomique classique des interactions bactéries-cellules au sein de l’intestin avec d’un côté les bactéries commensales/symbiotiques, bénéfiques et extracellulaires, et de l’autre les bactéries pathogènes, néfastes et intracellulaires. L’identification de bactéries non pathogènes du microbiote intestinal capables de s’internaliser dans des cellules épithéliales démontre l’existence d’un continuum d’interactions bactéries-cellules dans l’intestin et ouvre de nouvelles perspectives sur le rôle potentiel de ce nouveau type d’interactions dans la physiologie intestinale.
Les bactéries du microbiote intestinal interagissent étroitement avec les cellules de l’hôte, soit en sécrétant des métabolites variés, soit en établissant des contacts physiques avec l’épithélium intestinal. Dans le cas de certaines bactéries pathogènes, ces contacts physiques peuvent même aboutir à l’internalisation de ces bactéries dans les cellules de l’épithélium. Cette capacité d’internalisation permet aux pathogènes d’assurer leur protection vis-à-vis du système immunitaire circulant, d’accéder à des ressources métaboliques et facilite le franchissement de la barrière intestinale.Notre hypothèse de travail est que cette capacité d’internalisation pourrait être partagée par d’autres bactéries, y compris des bactéries non pathogènes du microbiote intestinal. Pour tester cette hypothèse, nous avons criblé les bactéries du microbiote pour identifier des espèces candidates capables de s’internaliser dans un modèle in vitro de cellules intestinales. Nous avons pu identifier différentes espèces de bactéries, comme Staphylococcus warneri, Ligilactobacillus murinus et Limosilactobacillus reuteri, qui sont résidentes des microbiotes intestinaux murin et humain et qui possèdent la capacité de s’internaliser dans des entérocytes en culture. Dans le cas de S. warneri, cette internalisation dépend d’un remodelage du cytosquelette d’actine aboutissant à la formation de vacuoles d’internalisation dans lesquelles les bactéries résident. Contrairement aux pathogènes, ces évènements d‘internalisation ne sont pas suivis d’une prolifération intracellulaire des bactéries. Dans le cas de L. murinus, nous avons d’autre part pu confirmer la capacité de cette bactérie à s’internaliser dans un modèle ex vivo d’épithélium intestinal différencié.L’ensemble de nos résultats remet en question la vision dichotomique classique des interactions bactéries-cellules au sein de l’intestin avec d’un côté les bactéries commensales/symbiotiques, bénéfiques et extracellulaires, et de l’autre les bactéries pathogènes, néfastes et intracellulaires. L’identification de bactéries non pathogènes du microbiote intestinal capables de s’internaliser dans des cellules épithéliales démontre l’existence d’un continuum d’interactions bactéries-cellules dans l’intestin et ouvre de nouvelles perspectives sur le rôle potentiel de ce nouveau type d’interactions dans la physiologie intestinale.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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