Multi-targeted properties of the probiotic Saccharomyces cerevisiae CNCM I-3856 against Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) H10407 pathogenesis across human gut models - Stéphanie BLANQUET-DIOT & Charlène ROUSSEL

Les Escherichia coli entérotoxinogènes (ETEC) sont responsables d’infections entériques particulièrement prévalentes dans les pays en voie de développement et communément appelées « diarrhées du voyageur ». Dans un contexte d’antibiorésistance, il devient urgent de développer des stratégies préventives alternatives pour lutter contre ces infections, comme celles basées sur l’utilisation de souches probiotiques. Néanmoins, il existe encore à ce jour peu de travaux permettant de comprendre le mécanisme d’action des probiotiques vis-vis des ETEC, notamment dans des environnements complexes comme l’environnement digestif humain. Dans ce contexte, des chercheurs de l’unité MEDIS (INRAE, Université Clermont Auvergne, France) et de l’équipe Cmet de l’Université de Gand (Belgique) ont uni leurs expertises en digestion et fermentation in vitro pour étudier l’effet de la levure probiotique Saccharomyces cerevisiae CNCM I-3856 sur la survie et la pathogénicité des ETEC en condition digestive humaine simulée. A l’aide des modèles digestifs dynamiques et multicompartimentés TIM-1 (TNO gastrointestinal tract, MEDIS) et M-SHIME (Mucosal Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem, Cmet), il a été montré que le probiotique était capable de réprimer l’expression de gènes codant pour les toxines bactériennes et stimuler la croissance de souches bénéfiques comme Bifidobacterium et Lactobacillus, limitant l’emergence de pathobiontes associés à l’infection à ETEC.  

An Oral FMT Capsule as Efficient as an Enema for Microbiota Reconstruction Following Disruption by Antibiotics, as Assessed in an In Vitro Human Gut Model - Stéphanie BLANQUET-DIOT & Sylvain DENIS

La transplantation de microbiote fécal (TMF) est une thérapie innovante déjà utilisée chez l'Homme pour traiter les infections à Clostridioides difficile associées à l'utilisation massive d'antibiotiques. Les études cliniques sont évidemment l’approche la plus pertinente pour évaluer l'efficacité de la TMF, mais elles restent limitées pour des raisons réglementaires, éthiques et des contraintes de coûts. Dans cette étude, le modèle in vitro du côlon humain ARCOL, reproduisant une perturbation de l'écosystème colique associée à un traitement antibiotique par la ciprofloxacine, a été utilisé pour comparer l’efficacité de formes traditionnelle de TMF (enema) et une nouvelle forme orale dans la restauration de la structure et des fonctions du microbiote intestinal. Les perturbations induites in vitro par l’antibiothérapie (perte de diversité microbienne, altération du microbiote et diminution de l’activité fermentaire) reproduisent fidèlement celles observées in vivo chez l’Homme. Par ailleurs, la nouvelle formulation orale a montré un efficacité semblable à celle des traitements traditionnels dans la restauration du microbiote colique. Cette étude montre la pertinence des modèles in vitro coliques comme alternative aux essais in vivo lors d'études précliniques pour évaluer l'efficacité de la FMT et la pertinence des formes orales moins invasives pour le patient.

Identification of Streptococcus thermophilus Genes Specifically Expressed under Simulated Human Digestive Conditions Using R-IVET Technology - Ophélie URIOT & Stéphanie BLANQUET-DIOT

Malgré des effets prometteurs sur la santé, le statut probiotique de la bactérie lactique Streptococcus thermophilus nécessite une documentation supplémentaire de son statut physiologique lors du passage dans le gastro-intestinal (GI) humain. Lors de cette étude, la technologie R-IVET (Recombinase-based in vivo expression technology) a été utilisée pour identifier les gènes spécifiquement activés de la souche de référence S. thermophilus LMD-9 dans des conditions digestives humaines simulées. Après avoir conçu la cassette chromosomique R-IVET chez LMD-9, une banque de clones recombinants a été introduite dans trois modèles in vitro complémentaires simulant l’environnement digestif humain, à savoir le modèle gastro-intestinal TIM (TNO gastro-Intestinal Model) reproduisant l'estomac et l'intestin grêle humains, la lignée cellulaire Caco-2 TC7 comme modèle d'épithélium intestinal et des cultures anaérobies de matières fécales humaines comme modèle simplifiée du côlon. Nos résultats ont montré que S. thermophilus montrait une réponse spécifique à chaque condition digestive. La bactérie adapte son métabolisme aux conditions stressantes présentes dans l'environnement gastrique et colique et modifie ses protéines de surface lors de l'adhésion aux cellules Caco-2 TC7. Les gènes ainsi activés ont été recherchés dans une collection de souche de S. thermophilus montrant différents niveaux de résistance aux stress gastro-intestinaux, constituant une première étape dans l'identification de marqueurs de résistance au tractus GI et une étape clé dans la sélection de souches probiotiques.

Compétition in vivo entre espèces bactériennes cellulolytiques du rumen - Pascale MOSONI & Evelyne FORANO

Les ruminants dépendent de leur microbiote ruminal pour dégrader les végétaux de la ration alimentaire et les convertir en énergie métabolisable. Les bactéries qui dégradent les parois végétales sont ainsi essentielles à l’animal. Nous avons analysé in vivo, grâce à un modèle animal ovin original et en collaboration avec des chercheurs américains, les compétitions entre deux groupes différents de bactéries fibrolytiques par des approches omiques, microbiologiques et biochimiques. La dominance d’un des groupes détermine le profil des produits de fermentation ruminaux. Une modification de l’équilibre des populations bactériennes cellulolytiques peut donc conduire à des modifications métaboliques importantes dans le rumen, pouvant impacter la qualité des produits animaux ou la synthèse de méthane.

12^th International Symposium on Gut Microbiology - Pascale MOSONI - Annick BERNALIER-DONADILLE - Lucie ETIENNE-MESMIN - Evelyne FORANO - Panagiotis SAPOUNTZIS

The 12^th edition of the symposium will focus on the understanding of the role of human and animal microbial digestive ecosytems in host metabolism, welfare and health. The scientific program includes 4 sessions dealing with interactions between diet and gut microbiota, the cross-talk between microorganisms and their host, new approaches to study gut microbial ecosystems, and interaction between gut microorganisms and environment.

The 12^th International symposium on Gut microbiology will gather 310 deleguates from all continents. The symposium will include invited lectures (6), oral communications (16), poster presentations (150) as well as short oral presentations of posters selected by the scientific organizing committee and by votes of participants.