Escherichia coli uropathogène, Clostridium butyricum, Clostridium neonatale, Entérocolite ulcéro-nécrosante, Cytokines, RedOx, ARNseq

L'entérocolite ulcéro-nécrosante (ECUN) est une pathologie intestinale du nouveau-né prématuré, constituant l'une des principales causes d'urgence chirurgicale. La physiopathologie de cette maladie multifactorielle est encore incomplètement décrite. Une altération du microbiote intestinal chez les nouveau-nés atteints d'ECUN en lien avec les bactéries issues de la famille Enterobacteriacea ou du genre Clostridium a été rapportée. Ce travail de thèse a eu pour premier objectif d'étudier l'association entre les souches Escherichia coli uropathogènes (UPEC) et l'ECUN. Les souches UPEC ont été isolées à partir d'échantillons fécaux de deux cohortes multicentriques prospectives cas-contrôles françaises (ClosNEC (2015-2016) et EPIFLORE (2011)) de prématurés ayant ou non développés l'ECUN. Aucune association n'a été identifiée entre le groupe malade et le groupe contrôle concernant l'origine des souches, les groupes phylogénétiques et capsulaires, les facteurs de virulence, et les phénotypes de résistance aux bêta-lactamines des souches. Ces résultats confirment la colonisation intestinale par des souches UPEC chez les prématurés sans relation avec l'ECUN. Le deuxième objectif a consisté à évaluer in vitro les propriétés inflammatoires, immunitaires et oxydatives de souches cliniques de Clostridium butyricum 1002 et Clostridium neonatale 250.09 isolées de cas d'ECUN, et de leurs souches isogéniques hbd(-) ne produisant plus de butyrate suite à l'inactivation génétique de l'enzyme hbd (ß-hydroxybutyryl-CoA déshydrogénase). En modèle cellulaire de cellules mononucléaires périphériques du sang humain (PBMC), le dosage des interleukines IL-10, IL-17, IL-22 et de l'IFNg a montré une stimulation augmentée de l'IL-10 par les débris cytoplasmiques de C. butyricum 1002 vs C. butyricum 1002 hbd(-) (p < 0.05), après co-culture avec différentes conditions de traitement des bactéries (vivantes, mortes, débris cellulaires, contenus cytoplasmiques). En modèle cellulaire intestinal d'adénocarcinome colorectal humain Caco-2, le dosage des espèces réactives à l'oxygène (ROS), des anions superoxydes (O2-) et des composés peroxynitrites (ONOO-) n'a pas révélé de différence significative entre les différentes conditions testées. Le troisième objectif a eu pour but d'effectuer une analyse comparative du transcriptome des souches de C. butyricum, à partir d'une culture en phase exponentielle de croissance (n = 3). Il a été mis en évidence 670 gènes différentiellement exprimés entre C. butyricum 1002 hbd(-) et C. butyricum 1002 (207 sur-exprimés ; 463 sous-exprimés), montrant que la mutation hbd(-) a un impact sur le métabolisme bactérien. Parmi les gènes sur-exprimés, nous avons retrouvé le plus fréquemment des fonctions liées à la biosynthèse du peptidoglycane, aux systèmes de sécrétion et aux sélénocomposés. Les gènes sous-exprimés étaient associés au métabolisme des carbohydrates, au quorum sensing, aux voies de signalisation des récepteurs à domaine d'oligomérisation des nucléotides (NOD), et au métabolisme de l'azote. Ces différents gènes sont associés dans la littérature avec la virulence bactérienne lors des processus inflammatoire et oxydatif au cours d'une infection. En conclusion, la colonisation intestinale par des souches UPEC ne constitue pas un facteur de risque d'ECUN. L'expression différentielle des gènes peut constituer une explication en faveur de l'association entre certaines espèces de Clostridium et l'ECUN. Ces travaux apportent de nouvelles informations supportant l'hypothèse des métabolites bactériens comme potentiels facteurs participant à la physiopathologie de l'ECUN. En termes de perspectives, il est envisagé de réaliser des analyses de données obtenues par la technique de Dual RNAseq in vivo.