Effet de la flore intestinale sur la protection contre les infections

Peut-on modéliser la flore intestinale pour la protéger contre l'infection?
L'importance de la flore intestinale (microbiome) pour le système immunitaire a déjà été prouvée par de nombreuses études. Inversement, la question se pose de savoir comment concevoir la flore intestinale de manière à offrir la protection la plus large possible contre l’infection. Cependant, pour cela, il faut d’abord décoder l’effet protecteur des souches bactériennes individuelles, 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 murin, qui protège aussi bien de la salmonelle que de la flore intestinale naturelle. Selon le modèle, les interactions de la flore intestinale avec l'hôte et les agents pathogènes peuvent être spécifiquement étudiées pour la première fois dans le futur, selon la communication de la LMU. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue "Nature Microbiology".

La flore intestinale a des effets considérables sur la protection contre les infections, qui peuvent maintenant être étudiés dans un nouveau modèle. (Image: Alex / fotolia.com)

Une flore intestinale saine offre une bonne protection contre les infections
La multitude de micro-organismes présents dans nos intestins forme une communauté complexe. "Cette flore intestinale naturelle protège très efficacement des infections, telles que Salmonella ou Clostridium difficile, l'agent responsable de la diarrhée associée aux antibiotiques", rapporte le LMU. L’équipe de recherche dirigée par le professeur Bärbel Stecher, biologiste à la LMU, a maintenant "réussi à établir un consortium - c’est-à-dire une communauté bactérienne - de seulement 15 espèces bactériennes dans le modèle murin, qui offre la même protection contre les infections que le divers microbiote intestinal naturel".

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 future du microbiote intestinal avec l’hôte et les agents pathogènes. Cela pourrait permettre le développement de nouvelles thérapies à long terme, rapporte le LMU. Si, par exemple, l'effet protecteur de bactéries individuelles pouvait être déterminé, la flore intestinale pourrait également être modélisée de manière ciblée afin d'éviter les infections..

Quelles bactéries causent une protection contre les infections?
Le terme technique désignant le mécanisme de protection de la flore intestinale contre les agents pathogènes est "résistance à la colonisation". Des changements dans la flore intestinale, tels que ceux causés par la prise d'antibiotiques, peuvent annuler cette résistance à la colonisation, expliquent les scientifiques. Cependant, "le rôle joué par chaque espèce bactérienne dans la résistance à la colonisation reste indéterminé", déclare le professeur Bärbel Stecher. C’est là que le nouveau modèle aidera à l’avenir.

Souris sans germe peuplées de flore intestinale artificielle
Pour déchiffrer les fonctions du microbiote intestinal, les chercheurs ont d'abord identifié "un consortium minimal de 12 espèces bactériennes" représentatif de la souris. Des souris stériles ont été colonisées par ce consortium appelé Oligo-MM-12, mais la flore intestinale artificielle ne fournissait pas la même protection contre les salmonelles que le microbiome naturel. Par conséquent, les scientifiques ont recherché une nouvelle approche pour identifier les bactéries manquantes. Pour ce faire, ils ont utilisé la soi-disant "conception de microbiote à guidage par génome".

Bactérie anaérobie facultative d'importance particulière
"Nous avons comparé les informations génétiques de l'oligo-MM-12 avec celles d'un microbiote complexe normal et avons identifié les groupes de gènes manquants dans le consortium", explique le professeur Stecher. Surtout, il manquait les gènes caractéristiques de la "bactérie anaérobie facultative". Ce groupe spécial de bactéries peut se développer de manière optimale en présence d'oxygène, mais aussi se développer sans oxygène. Les salmonelles sont également des anaérobies facultatives, rapportent les chercheurs. En revanche, les bactéries du consortium Oligo-MM-12 étaient principalement des anaérobies obligatoires pour lesquelles l’oxygène est toxique..

Protection contre Salmonella comparable à la flore intestinale naturelle
Dans la prochaine étape, les chercheurs ont donc complété le "consortium avec trois espèces bactériennes anaérobies facultatives présentes dans l'intestin de la souris" et ont ensuite démontré expérimentalement "que seule cette combinaison permet une résistance de la colonisation à Salmonella comparable à celle des souris à microbiote naturellement complexe", rapporte le professeur Stecher.

Fonctions de la flore intestinale spécifiquement déchiffrable?
Selon les scientifiques, le consortium identifié et le nouveau principe de "conception du microbiote par guidage du génome" peuvent jouer un rôle clé dans la découverte de fonctions auparavant inconnues du microbiote intestinal. Selon les chercheurs, il pourrait également être possible d'identifier des groupes bactériens adaptés au traitement des dysfonctionnements du microbiote intestinal liés à la maladie. (Fp)