Note ABES The host-microbiota interactions in pediatric Inflammatory Bowel Disease pathogenesis Les interactions hôte-microbiote dans la pathogenèse des maladies inflammatoires intestinales pédiatriques Interactions hôte-microbiote Analyses multi-omiques Maladies inflammatoire chroniques de l’intestin Microbiote intestinal Host-microbiota interactions Multiomic analysis Pediatric IBD Gut microbiota 616.34 618.920 Maladies inflammatoires chroniques de l'intestin Chez l'enfant Relations hôte-bactérie Flore intestinale La cause exacte des maladies inflammatoires intestinales (MII) reste mal connue. Il est de plus en plus accepté que le microbiote intestinal joue un rôle clé dans le développement et la progression de l’inflammation dans la pathologie des MII. De plus en plus d’études visent à caractériser et comparer la composition du microbiote intestinal des patients atteints de MII. Cependant la plupart des travaux sur le microbiote sont réalisés sur des patients adultes et sous traitement. L’objectif de notre travail est d’apporter une meilleure compréhension des interactions entre le microbiote intestinal et son hôte, dans le contexte des MII. Nous avons réalisé une analyse multi-omique de lavements intestinaux obtenus au moment du diagnostic chez des enfants atteint de la maladie de Crohn (MC) et de la rectocolite hémorragique (RCH), permettant l’étude des relations entre l’hôte et ses bactéries au niveau de l’interface muqueuse-lumière de deux régions distinctes du colon. Ainsi, la composition du microbiote intestinal des patients atteints de MII diffère des sujets contrôles, et se caractérise notamment par une augmentation de l’abondance relative des bactéries produisant du sulfure d’hydrogène (H2S) et une diminution de l’abondance relative des bactéries produisant du butyrate. Cette différence est particulièrement marquée au sein du colon distal. De la même manière, le profil métabolique des sujets MII diffèrent de celui des individus contrôles, avec une augmentation des niveaux relatifs de certains acides aminés, dipeptides, pesticides et molécules produites par les microbes. Certains métabolites tels que la taurine, l’oxazole et le mecarbam-f7 ont montré une corrélation positive avec les bactéries productrices d’H2S, tandis que les producteurs de butyrates étaient négativement corrélés avec ces mêmes composés. Enfin, l’expression de gènes microbiens impliqués dans la réponse au stress oxydatif, la virulence bactérienne, le métabolisme du fer et la biosynthèse de clusters fer-souffre est augmentée notamment dans le colon proximal des patients atteints de MII. Ce travail a permis d’ouvrir des pistes quant aux interactions entre l’hôte et son microbiote intestinal dans le contexte des MII. Une meilleure compréhension et un approfondissement des relations hôte-bactéries permettront d’apporter de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement et la gestion des MII. The exact mechanism of pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD) is not yet clear. However, a key role for intestinal bacteria in the development and maintenance of IBD is now well-accepted and has led to extensive efforts to characterize IBD patients’ gut microbiota composition. Nonetheless, few studies have examined intestinal microbial composition and host interactions in pediatric treatment-naïve IBD subjects. Using a multi-omic approach, we analyzed the gut microbiota-host interactions at the mucosal- luminal interface from two distinct colonic regions in a pediatric treatment-naïve cohort of Crohn’s disease (CD), ulcerative colitis (UC) and non-IBD control individuals. CD patients displayed a significant decrease in bacterial richness in the distal colon, as compared to controls. Significant changes in the microbial composition at different taxonomic levels were observed in IBD patients relative to controls, especially in the distal colon. IBD patients had an increased abundance of hydrogen sulfide (H2S) producers, including Veillonella (g), Streptococcus (g) and Fusobacterium (g), and a decreased abundance of butyrate producers such as Blautia (g), Lachnospiraceae (f) and Ruminococcus (g). IBD patients showed statistical differences in their metabolomic profile as compared to controls, with the majority of significant metabolites, such as pesticides, amino acids, bacterial-derived molecules and dipeptides, being increased in CD and UC subjects. An alteration of the gut microbiota composition was associated with an alteration of the host and bacteria metabolome in IBD subjects; notably, increase of taurine, mecarbam-f7 and oxazole positively correlated with H2S producers and negatively correlated with butyrate producers. Finally, microbial genes involved in oxidative stress response, virulence, iron uptake, storage and metabolism were upregulated in the proximal colon of IBD patients. Our findings provide information about the host-microbiota interactions in the context of IBD. Understanding the relationships between the host and his intestinal microbes could help to develop therapeutic strategies to treat IBD. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 90839170 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 application/pdf 91131187 http://www.theses.fr/2022STRAJ009/document http://www.theses.fr/2022STRAJ009/abes Schramm Laëtitia 1990-03-22 FR 265904307 1501000083E 60800150 4200047 https://theses.fr/2022STRAJ009 2022STRAJ009 https://doi.org/10.70675/2fe60d7bzce34z4ec1za6e4z7282a79849fe 2022-03-22 Sciences de la vie et de la santé Strasbourg 131056549 Université d'Ottawa MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 026431343 Doctorat Docteur es non oui Heintz Dimitri MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 176830391 Stintzi Alain MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 099271516 Bringel Françoise MADS_PRESIDENT_DU_JURY 161041159 Figeys Daniel MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 085205834 Baysse Christine MADS_RAPPORTEUR_1 168081695 Santos Manuela MADS_RAPPORTEUR_2 270622233 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156775727 444 ddc:610 Université d'Ottawa Heintz Dimitri Stintzi Alain Bringel Françoise Figeys Daniel Baysse Christine Santos Manuela École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg) PDF 90839170 confidentialité 2022-03-22 2027-04-30 confidentialité 2022-03-22 2027-04-30 restriction 2022-03-22 2027-04-30 confidentialité 2022-03-22 2027-04-30 confidentialité 2022-03-22 2027-04-30