Communication microbiote humain

Les bactéries communiquent entre elles, mais aussi avec les cellules de l’hôte et cela peut moduler leur croissance, leur capacité de formation de biofilm et leur virulence. Dans ce champ de recherche de l’UR CBSA, l’impact de molécules endogènes (hormones ou neurotransmetteurs) et de molécules exogènes (NOx, produits cosmétiques, perturbateurs endocriniens) ainsi que de probiotiques est évalué sur des bactéries représentatives des microbiotes cutané, respiratoire et intestinal.

Au niveau de la peau et de ses annexes, ces travaux s’inscrivent dans le cadre du concept d’Endocrinologie bactérienne cutanée, qui vise à intégrer l’ensemble des signaux échangés entre la peau ou les muqueuses (Substance P, CGRP, catécholamines, peptides natriurétiques, estradiol…) et le microbiote associé. Parallèlement, nous étudions l’impact sur ce microbiote des polluants atmosphériques (NOx) et des actifs ou conservateurs cosmétiques ainsi que des nanoparticules présentes dans l’environnement.

Ces travaux ont un large impact sociétal, en particulier dans le domaine de l’industrie cosmétique. Au niveau pulmonaire, notre intérêt se porte plus particulièrement sur les bactéries du genre Pseudomonas et Staphylococcus qui représentent un risque sanitaire majeur, en particulier dans le cadre de la mucoviscidose.

Nous avons ainsi montré que des neurohormones, les peptides natriurétiques, sont capables de modifier la physiologie de Pseudomonas aeruginosa et en particulier de déstabiliser les biofilms formés par ce pathogène. Ce travail a conduit à un brevet monde en cours d’exploitation.

Pour ce qui concerne le microbiote intestinal, ce dernier est aussi sensible à des facteurs neuroendocriniens (Sérotonine, Substance P, Epinéphrine) ainsi qu’à l’effet de souches probiotiques ce qui peut moduler la réponse du microbiote à des espèces pathogènes (Enterococcus faecalis, P. aeruginosa) ainsi que les propriétés barrière de l’épithélium intestinal.

Ces différents aspects de la communication entre l’hôte humain et ses microbiotes sont abordés en terme variation de population au travers de techniques de séquençage ADN haut début NGS2 et 3, mais aussi de formation de biofilm (microscopie confocale à balayage laser) ou d’expression de la virulence par des études Omiques (RNAseq, protéomique, métabolomique) ainsi que sur modèles eucaryotes cellulaires et tissulaires in vitro. Une attention particulière est portée à l’étude des interactions entre microorganismes de différentes espèces au sein d’un même microbiote.