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Microbiote : la géographie intestinale influence les interactions entre les bactéries et leurs virus

Press release | 01 Jul 2020 - 17h00 | By INSERM PRESS OFFICE
Immunology, inflammation, infectiology and microbiology | Circulation, metabolism, nutrition

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Phages (en jaune) sur une bactérie Escherichia coli (en bleu) © Laurent Debarbieux – Institut Pasteur

Le microbiote intestinal abrite une communauté microbienne complexe et variée qui se maintient dans un équilibre aussi crucial pour la santé humaine qu’elle est méconnue. Les bactéries du microbiote sont soumises à la prédation de leurs virus, les bactériophages, mais une partie d’entre elles peut trouver refuge dans le mucus qui recouvre les tissus de l’intestin, permettant de garder les populations de bactériophages et de bactéries en équilibre. Telles sont les conclusions d’une étude dirigée par Laurent Debarbieux, directeur de recherche et responsable du laboratoire Bactériophage, bactérie, hôte à l’Institut Pasteur avec Luisa De Sordi, maître de conférences Sorbonne Université au Centre de recherche Saint Antoine (Sorbonne Université / Inserm) parue le 1er juillet 2020 dans Cell Host & Microbe.

Les bactéries et les bactériophages (également appelés phages) sont les composantes les plus abondantes du microbiote intestinal. Bien que les phages tuent les bactéries, ces deux populations antagonistes coexistent en équilibre dans l’intestin. Si de précédents travaux ont montré que les bactéries intestinales peuvent développer une résistance à cette prédation à travers des modifications génétiques, cette résistance n’a toutefois pas été observée dans cette nouvelle étude, effectuée sur un modèle de microbiote murin en collaboration avec l’université de Munich[1].

Ici, les auteurs ont observé que les bactéries et les phages ne sont pas distribués uniformément dans le tractus digestif et qu’une grande proportion des bactéries est présente dans le mucus recouvrant le tissu intestinal. Ces données nouvelles confortent un modèle écologique appelé « source-puit » dans lequel le mucus constitue un réservoir (« source ») de bactéries. Celles-ci peuvent s’y multiplier, cachées de leurs prédateurs. La lumière intestinale quant à elle représente un « puit » où les bactéries sont tuées au bénéfice de la population des phages.

« Ces travaux mettent en évidence l’importance de la géographie intestinale et de sa structure hétérogène et irrégulière dans la modulation des interactions qui régulent la composition du microbiote » expliquent Laurent Debarbieux et Luisa de Sordi, derniers auteurs de l’étude. Les résultats ont des implications importantes pour la compréhension de l’équilibre intestinal associé à la santé humaine mais aussi du déséquilibre qui caractérise les nombreuses maladies et syndromes associés à des altérations des micro-organismes de l’intestin telles que le diabète, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin ou encore les troubles du spectre autistique. De plus, ces conclusions pourraient guider l’utilisation thérapeutique des bactériophages (phagothérapie) pour contrôler la prolifération des pathogènes intestinaux.

 

[1] L’étude a été réalisée avec l’équipe de Bärbel Stecher (German Center for Infection Research).

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