Peptidoglycane, Microbiote, L'intestin, Cellules caliciformes, Motifs moléculaires associés aux microbes

La physiologie et la pathologie de l'hôte sont fortement influencées par les micro-organismes. Ces dernières années, nous avons réalisé que des perturbations dans la composition de notre microbiote intestinal ou dans la manière dont le système immunitaire interagit avec ces microorganismes perturbent l'homéostasie de l'hôte. Ces modifications entraînent un dysfonctionnement de l'immunité, de la digestion, du métabolisme, de la physiologie, de la morphologie et du comportement. Nous avons précédemment montré que les bactéries symbiotiques et leur peptidoglycane induisent le développement de tissus lymphoïdes, qui à leur tour contrôlent le nombre de bactéries présentes dans la lumière intestinale. Des mutations dans les récepteurs de l'hôte pour le peptidoglycane sont associés à un nombre croissant de maladies humaines. Il reste encore beaucoup à résoudre concernant la façon dont les micro-organismes interagissent avec les cellules hôtes. Alors que les bactéries atteignent rarement la circulation générale, les motifs moléculaires associés aux microbes peuvent atteindre la circulation sanguine et les organes. Cependant, une telle distribution physiologique à l'intérieur de l'hôte mammifère et les conséquences de sa perturbation sont largement inconnues. Ce projet visait donc à élucider comment les bactéries intestinales et leurs produits, en particulier le peptidoglycane, interagissent avec l'hôte mammifère à l'aide du modèle de la souris. En conséquence, en utilisant des stratégies de radiotracking et de microscopie à fluorescence dans un modèle murin, nous avons étudié la cinétique de dissémination du peptidoglycane à l'intérieur d'un hôte mammifère, ses mécanismes d'absorption et de transport aux niveaux cellulaire et tissulaire, et plusieurs facteurs fondamentaux régissant ces processus. La première observation clé présentée ici était le fait que le peptidoglycane présente un tropisme spécifique à chaque organe de l'hôte. La nature des molécules de peptidoglycane ainsi que sa voie d'entrée influencent les cibles vers lesquelles le peptidoglycane se trouve préférentiellement. En conséquence, des processus actifs semblent avoir lieu au niveau de la paroi intestinale afin de métaboliser et de transporter le peptidoglycane. La colonisation a été découverte comme essentielle pour l'induction de la capacité de l'hôte à absorber et à distribuer le peptidoglycane, un processus montré susceptible de modulation même tout au long de la vie adulte et dont nous avons commencé à disséquer les mécanismes sous-jacents. La pulsion parasympathique s'est avérée essentielle en ce qui concerne l'absorption de peptidoglycane, et les cellules caliciformes ont été identifiées comme des piégeurs importants pour le peptidoglycane dérivé de l'intestin. En parallèle, des preuves ont été recueillies soutenant un rôle putatif des exosomes dans la distribution du peptidoglycane dans tout l'organisme. Enfin, nous avons développé une méthode sans sonde, basée sur la fluorescence de chimie clic pour le suivi de peptidoglycane dans les tissus. Un nombre croissant de conditions humaines est modulé par des altérations du peptidoglycome intestinal et extra-intestinal. Les réponses de l'hôte au peptidoglycane sont médiées par l'activation / l'inhibition de l'expression génique, conduisant ainsi à des altérations au niveau du transcriptome, du protéome et du métabolome de l'hôte. En raison de ses effets répandus, le peptidoglycane est susceptible de jouer un rôle important dans l'expression phénotypique et pathologique. Par conséquent, nous sommes obligés d'élargir notre vision et d'inclure les muropeptides en tant que partie intégrante du métabolome de l'hôte. Un tel niveau de complexité supplémentaire ouvre de multiples voies de recherche (thérapeutiques et développementales). L'activation de base de plusieurs processus biologiques médiés par le peptidoglycane dans l'organisme et son maintien dans les niveaux physiologiques est d'une importance primordiale.