L’importance du microbiote intestinal pour la physiologie de l’hôte et son implication dans le développement de phénomènes physio-pathologiques sont de plus en plus reconnues. Dans ce contexte, nos recherches portent sur l’étude de l’interaction microbiote intestinal-alimentation comme facteur de vulnérabilité au développement de pathologies humaines. Nos études se situent donc à l’interface entre la microbiologie, la nutrition et la physiopathologie, et utilisent principalement des modèles précliniques, y compris des transplantations de microbiote à des rongeurs sans germe ou sans pathogène spécifique. Les pathologies étudiées comprennent les maladies psychiatriques (anxiété et dépression, autisme, troubles alimentaires…), les maladies métaboliques (obésité, diabète, maladies du foie) ainsi que le cancer du côlon et l’athérosclérose. Les deux principaux domaines de recherche de l’équipe se concentrent actuellement sur :
L’objectif de nos projets est de comprendre comment l’association entre l’alimentation et le microbiote intestinal peut être un facteur de déclenchement des pathologies étudiées, d’identifier les mécanismes impliqués et d’ouvrir ainsi de nouvelles pistes thérapeutiques ou préventives basées sur la modulation du microbiote intestinal.
Les sucres sont largement présents dans le régime alimentaire occidental et leur rôle dans le développement des maladies métaboliques est désormais bien reconnu. Cependant, les interactions entre le sucre et le microbiote ont été peu explorées. Nous avons mené des études permettant des avancées significatives sur les effets de la malabsorption du fructose, notamment en montrant que le fructose atteignant le côlon peut modifier la composition et le métabolisme du microbiote, stimulant ainsi la production de cholécystokinine (CCK) par les cellules entéroendocrines. Nous cherchons également à identifier les mécanismes impliqués dans l’apparition de l’hypersensibilité viscérale associée à la malabsorption du fructose dans le cadre du syndrome du côlon irritable, en tenant compte du rôle central joué par le microbiote.
Parallèlement aux nombreuses études menées ces dernières années sur le rôle joué par le microbiote intestinal dans le développement de l’obésité et du syndrome métabolique, des études ont également suggéré l’implication du microbiote intestinal dans les maladies hépatiques associées. Ces maladies du foie, regroupées sous le nom de NAFLD (non-alcoholic fatty liver disease), constituent un véritable problème de santé publique dans les pays industrialisés. En utilisant des transplantations fécales de souris ou d’humains, nous avons démontré un rôle causal du microbiote dans ces maladies du foie. Nous avons également identifié des espèces bactériennes protectrices ou aggravantes et cherchons à décrypter les mécanismes impliqués.
Il est désormais reconnu que le microbiote intestinal joue un rôle dans l’axe intestin-cerveau, ce qui a conduit au concept d’un axe microbiote-intestin-cerveau. Nous nous intéressons principalement à l’effet des métabolites du microbiote intestinal sur le cerveau et le comportement de l’adulte. À cette fin, nous utilisons des modèles de rongeurs adultes gnotobiotiques dont le microbiote intestinal est manipulé pour produire des métabolites spécifiques. Nous avons ainsi montré qu’une surproduction d’indole par le microbiote intestinal entraîne des comportements de type anxieux et dépressif chez le rat et la souris, probablement par le biais de métabolites secondaires traversant la barrière hémato-encéphalique et par la stimulation du nerf vague. En outre, une étude cas-témoins chez l’homme a montré que les individus dont le microbiote intestinal produisait une grande quantité d’indole avaient un risque plus élevé de souffrir d’une mauvaise humeur.
Récemment, nous avons commencé à étudier le rôle du microbiote intestinal dans le développement neurologique. Dans le cadre du projet européen Gemma (Genome, Environment, Microbiome and Metabolome in Autism), nous menons des expériences de transplantation fécale d’enfants autistes sur des souris sans germe afin de décrypter l’association potentielle entre le microbiote, la fonction immunitaire et l’autisme. Dans le projet ORION (Impact des métabolites indoliques produits par le microbiote intestinal sur le développement du cerveau), nous manipulons le microbiote intestinal de bébés rongeurs pour produire différents profils de métabolites indoliques et nous examinons les conséquences sur le cerveau et le comportement.
Tous les articles de l’équipe sont disponibles dans la collection AMIPEM-MICALIS sur HAL.
