Le microbiote est-il la clé pour soigner l'inflammation intestinale de la mucoviscidose ?

par : Raphaël Enaud , Laurence Delhaes , Stéphanie Bui , Florian Lussac-Sorton , Sebastien Imbert et Candice Tetard

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À propos de ce projet

La mucoviscidose est une des plus fréquente des maladies génétiques graves en pédiatrie. Elle touche en France près de 7000 personnes, dont 3000 enfants. Elle est la conséquence de mutations du gène CFTR, codant pour une protéine impliquée dans l’équilibre hydro-électrolytique des sécrétions. Chez les patients porteurs des mutations, leurs sécrétions sont déshydratées et visqueuses et s'accumulent dans les organes.

La principale atteinte de la mucoviscidose est l'atteinte pulmonaire, où l'accumulation du mucus entraine un cercle vicieux d'inflammation chronique et d'infections à répétition, conduisant à une dégradation progressive de la fonction respiratoire  mettant en jeu le pronostic vital des patients.

Depuis les années 90, le pronostic des patients ces patients s'est nettement amélioré, avec notamment une prise en charge précoce et multidisciplinaire, ou encore la transplantation pulmonaire. Avec ces progrès, l’espérance de vie des patients a augmenté et d’autres problématiques émergent, concernant notamment l'atteinte des autres organes touchés par la maladie, comme l'intestin.

En effet, il existe une prise de conscience récente que la mucoviscidose est associée à une inflammation intestinale, qui peut impacter la morbi-mortalité des patients et notamment  leur état nutritionnel et le sur-risque de cancers de digestifs. Cependant, la physiopathologie de cette inflammation intestinale reste encore à préciser.

Des premiers travaux de l’équipe ont montré que l’inflammation intestinale dans la mucoviscidose était associée à des perturbations du microbiote intestinal, avec notamment une augmentation de bactéries pro-inflammatoires et une diminution de bactéries anti-inflammatoires. De manière intéressante, ces perturbations ont beaucoup de points communs avec celles retrouvées dans d'autres maladies inflammatoires digestives, comme la maladie de Crohn.  Cependant, le lien de causalité entre l’inflammation intestinale et la composition du microbiote intestinale n’est pas encore établie.

Nous étudions donc actuellement la réponse inflammatoire de cellules intestinales en fonction de la composition du microbiote. Pour cela, nous allons cultiver des cellules épithéliales coliques au laboratoire (les cellules Caco-2, provenant colon humain), que nous mettrons ensuite en contact avec différents microbiotes (issus de patients avec une inflammation ou sans inflammation), afin d'étudier l'expression des gènes et protéines de l'inflammation.

Une meilleure compréhension de l'implication du microbiote dans la genèse de l'inflammation intestinale chez ces patients est essentielle pour comprendre cette atteinte de la maladie, mais aussi pour développer des pistes thérapeutiques. Si l'implication du microbiote intestinal dans la physiopathologie de l'inflammation intestinale est confirmée, nous pourrons alors envisager de le moduler (avec des probiotiques par exemple), afin de prendre en charge cette atteinte.

Etapes

Nous avons déjà analysé la composition du microbiote intestinal d'enfants avec la mucoviscidose, grâce aux dernières techniques disponibles de séquençage haut-débit. Nous avons ainsi pu mettre en corrélation leur composition avec la présence  d'une inflammation intestinale.

Grâce à des cultures in vitro de cellules coliques (Caco-2), nous souhaitons maintenant reproduire cette inflammation, en mettant ces cellules en contact avec le microbiote des patients.

Dans un premier temps, nous utiliserons sur les cellules Caco-2  le surnageant (le liquide autour des bactéries) des échantillons, afin de voir l'impact des métabolites produits par le microbiote sur la réponse inflammatoire des cellules.

Nous mettrons ensuite en contact directement les micro-organismes des différents échantillons sur les cellules Caco-2, pour analyser l'effet des interactions bactéries-cellules épithéliales, interactions essentielles également dans la réponse inflammatoire.

La réponse inflammatoire créée dans ces différentes conditions sera analysée tout d'abord par transcriptomique (étude des ARN synthétisés par les cellules Caco-2), en étudiant la présence des ARN des différentes voies de la réponses inflammatoires (IL-1 béta, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-alpha, Interféron Gamma ...).

Ensuite, nous confirmerons nos résultats par de la protéomique (étude des protéines synthétisées par les cellules Caco-2), en dosant les protéines impliquées dans les différentes voies mises en évidence.

Budget : 9 130 €

Libellé
Montant
Consommable culture cellulaire
2 250 €
Consommable transcriptomique
3 680 €
Consommabe protéomique
3 200 €

La commande de consommable pour la culture cellulaire comprend le milieux nécessaire à la culture de cellules Caco-2.

Les consommables pour la transcriptomique servirons pour l'étude des différents ARN de la réponse inflammatoire (réalisation de RT-qPCR).

Les consommables pour la protéomique seront utilisés pour le dosage des protéines d'intérêt (par méthode ELISA).

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Etablissement

CHU de Bordeaux

Approuvé par

CHU de Bordeaux

Ce projet a obtenu le soutien de la Délégation Scientifique à la Recherche et à l'Innovation du CHU de Bordeaux.

Le CHU de Bordeaux est présent sur tous les champs de la recherche et de l'innovation et dans toutes les disciplines, en particulier sur la cardiologie, les neurosciences, la cancérologie, la santé publique et les maladies inflammatoires et immunitaires.