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Les bactéries filamenteuses segmentées, partenaires de l’immunité intestinale, enfin in vitro !

 

Bactéries filamenteuses segmentées

Illustration : © Institut Pasteur et Institut Imagine

Les bactéries filamenteuses segmentées (SFB) sont des bactéries de la famille des Clostridiales qui colonisent l’intestin de nombreuses espèces et probablement aussi celui de l’Homme, sans provoquer de maladies : elles vivent en symbiose avec les cellules épithéliales et sont nécessaires à la maturation de la barrière immune intestinale.

Si le rôle clé de SFB dans la stimulation des défenses intestinales est maintenant bien établi in vivo chez la souris, les scientifiques se heurtaient depuis 50 ans à la reconstitution in vitro de cette symbiose afin d’en déchiffrer les interactions au niveau cellulaire et moléculaire. Les chercheurs de l’Institut Pasteur, du Collège de France, de l’Inserm/Institut Imagine-Necker et de l’université Paris Descartes sont parvenus pour la première fois à cultiver ces bactéries au contact de cellules épithéliales intestinales en dehors de leur hôte.

Zoom sur la symbiose entre les bactéries filamenteuses segmentées et leur hôte

Les SFB ont un cycle cellulaire inhabituel qui débute par leur attachement aux cellules épithéliales de l’intestin. Cet ancrage permet aux bactéries d’établir des échanges mutuellement bénéfiques avec leur hôte, dès le sevrage.

L’interaction intime entre SFB et son hôte fournit à la bactérie les nutriments nécessaires à sa croissance et, en retour, favorise le développement et l’éducation du système immunitaire intestinal. Un équilibre finement régulé se met en place entre SFB et son hôte, les bactéries protégeant celui-ci des pathogènes en renforçant la barrière épithéliale et son système immunitaire. Les souris ayant une flore intestinale dépourvue de SFB sont ainsi plus sensibles aux infections, et ce même à l’âge adulte.

La reconstitution des interactions entre SFB et cellules épithéliales in vitro va permettre de décoder le dialogue entre l’hôte et cette bactérie. Ces travaux pourraient aussi aider à comprendre comment les antibiotiques peuvent altérer le développement du système immunitaire, les antibiotiques faisant disparaître SFB de la flore intestinale.

Source

Growth and host interaction of mouse Segmented Filamentous Bacteria in vitro, Nature, 19 janvier 2015

Pamela Schnupf1,3, Valérie Gaboriau-Routhiau3,4,5, Marine Gros5,6, Robin Friedman1, Maryse Moya-Nilges2, Giulia Nigro1, Nadine Cerf-Bensussan3,5*, Philippe Sansonetti1,7*

1Unité de Pathogénie Microbienne Moleculaire, INSERM, U786
2Imagopole, Ultrastructural Microscopy Platform, Institut Pasteur, 25–28 Rue du Dr Roux, 75724 Paris Cedex 15, France
3INSERM, UMR1163, Laboratory of Intestinal Immunity
4INRA Micalis UMR1319, 78350 Jouy-en-Josas, France
5Université Paris Descartes-Sorbonne Paris Cité and Institut Imagine, 75015 Paris, France
6Ecole Normale Supérieure de Lyon, 69007 Lyon, France
7Microbiologie et Maladies Infectieuses, Collège de France, Paris, France
* Ces auteurs ont également contribué.