France 2015 France Grant Winner

ANNUAL THEME

SUPPORTED PROJECT

Dr. Cécilia Landman, Hôpital Saint-Antoine APHP, Gastroentérologie et Hépatologie, Paris, France

Impact de la 3-oxo-C12 :2, molécule du quorum sensing dominante de l’écosystème intestinal, sur le microbiome et les voies de l’inflammation intestinale : nouveau concept dans les MICI

PROJECT DESCRIPTION

La dysbiose joue un rôle important dans la physiopathologie des maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI). En effet, l'interaction hôte-microbiote participe au développement et/ou à la persistance de l'inflammation intestinale. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à un sujet jusque-là inexploré, l'étude des molécules de dialogue inter-bactérien ou molécules du quorum sensing (QS) dans l'écosystème intestinal humain. Nous avons montré récemment que certaines molécules du QS, les AHLs (N-acyl homosérine lactones) étaient présentes dans le tube digestif et que leur répartition était différente chez les patients atteints de MICI qui présentent une dysbiose par rapport à des témoins. Plus particulièrement, I'AHL 3-oxo-C12 :2 présente majoritairement chez les témoins est associée à une situation de normobiose. Or l'effet immunomodulateur de I'AHL 3- oxo-C12 (sans double liaison) produite par Pseudomonas aeruginosa dont la structure est proche a été bien décrit dans la littérature.

Les objectifs de cette étude sont d'étudier l'influence de la 3-oxo-C12 :2 sur l'écosystème intestinal (modèle murin) à l'état basal et son rôle sur les voies de l'inflammation dans les cellules épithéliales intestinales et les cellules immunes.

Grâce à une collaboration de notre unité (U1157) avec des chimistes (collaboration intra-UMR 7203) pour la synthèse de la 3-oxo-C12 :2 et d'une famille de dérivés et avec l'INRA (équipe de Philippe Langella), nous déterminerons les conditions optimales d'administration de cette AHL sur un modèle murin et son effet sur le microbiote intestinal. D'autre part, nous étudierons l'interaction avec la cellule eucaryote et l'effet immunomodulateur de la 3-oxo-C12 :2 et d'une famille de dérivés notamment fluorescent pour la localisation sub-cellulaire et résistant à l'hydrolyse par les paraoxonases (PON). Les PON sont des enzymes de l'hôte capable d'hydrolyser les AHLs. Ces expériences viseront à reproduire les effets observés dans le laboratoire avec l'AHL commerciale 3-oxo-C12 de structure proche : co-localisation dans les cellules épithéliales avec l'euchromatine suggérant un rôle de facteur transcriptionnel de cette molécule et effet anti-inflammatoire sur les cellules immunes (baisse de l'IL-6 après stimulation par le LPS).

La confirmation d'un effet de cette AHL sur la modulation de la réponse inflammatoire nous incitera à le reproduire sur des PBMC provenant d'adultes sains et de patients atteints de MICI. D'autre part, les premières expériences effectuées sur un modèle murin nous permettront ensuite de tester in vivo l'effet de l'administration de 3-oxo-C12 :2 sur un modèle murin de colite chimique (TNBS et DSS) sur la restauration d'une normobiose ainsi que sur la réponse inflammatoire en vue d'une application thérapeutique future.