Guillaume LE COSQUER: "Interactions muqueuse intestinale et biofilms en contexte pathologique"

Soutenance de thèse le mercredi 26 novembre à 10h en salle Verte (Délégation Régionale) et retransmission TEAMS

Guillaume LE COSQUER (Eq.1) "Interactions muqueuse intestinale et biofilms en contexte pathologique"

RESUMÉ
Le microbiote intestinal constitue un acteur clé dans le maintien de l’homéostasie digestive. Sa structuration sous forme de biofilm associé à la muqueuse conditionne des fonctions métaboliques, immunomodulatrices et de barrière essentielles. En contexte pathologique, des altérations de cette organisation spatiale et fonctionnelle, regroupées sous le terme de dysbiose, participent à l’amplification et au maintien de l’inflammation muqueuse.
Cette thèse explore la dynamique des biofilms muqueux dans deux contextes pathologiques : le syndrome de fragilité et la maladie de Crohn. Dans le syndrome de fragilité, un état gériatrique caractérisé par une vulnérabilité accrue, les biofilms intestinaux présentent des altérations significatives. L’étude in vitro de biofilms anaérobies issus de selles de patients pré-fragiles (issus de la cohorte INSPIRE - IHU HealthAge) a révélé une diminution de la biomasse, une augmentation des polysaccharides de la matrice et une plus grande capacité de dispersion. Les bactéries dispersées présentaient une adhésion accrue aux cellules épithéliales et induisaient une production plus intense de cytokines pro-inflammatoires (TNF, IL-6) par rapport à des sujets âgés robustes. L’analyse in vivo chez la souris pré-fragile a confirmé des dommages du biofilm, avec invasion de la couche de mucus interne et translocation bactérienne. Le transfert de microbiote de souris pré-fragiles à des souris traitées par antibiotiques a suffi à provoquer des dommages coliques, établissant un lien causal entre microbiome pré-fragile et inflammation muqueuse.
Au cours de la maladie de Crohn, nous nous sommes intéressés au rôle d’un médiateur original de l’interaction hôte–microbiote : la thrombine. Cette sérine-protéase, produite localement par l’épithélium intestinal, présente une activité augmentée au cours de la maladie de Crohn. Nous avons émis l’hypothèse que l’exposition excessive du microbiote à la thrombine pouvait remodeler la structure du biofilm, altérer les propriétés fonctionnelles du microbiote, et ainsi contribuer à la pathogenèse inflammatoire. L’exposition de biofilms anaérobies développés à partir de biopsies coliques humaines à des concentrations croissantes de thrombine a conduit à une réduction de la biomasse et à une augmentation de la dispersion bactérienne. Les bactéries dispersées présentaient une adhésion accrue aux cellules épithéliales intestinales et induisaient une réponse inflammatoire et antimicrobienne notamment via l’activation de la voie TLR5. La pertinence physiopathologique de ces résultats a été confirmée in vivo dans un modèle murin de colite induite au TNBS. L’administration locale répétée d’un inhibiteur de la thrombine a permis de restaurer la structure du biofilm muqueux altéré par l’inflammation. Le transfert de microbiote issu de souris traitées par thrombine à des souris axéniques a suffi à induire une inflammation muqueuse, une translocation bactérienne systémique, ainsi qu’une activation transcriptionnelle de gènes pro-inflammatoires. Bien que les modifications de composition du microbiote soient limitées, l’analyse métatranscriptomique a révélé une signature fonctionnelle virulente acquise sous l’effet de la thrombine. Ces résultats positionnent la thrombine comme un acteur critique de la communication hôte–microbiote dans la maladie de Crohn, susceptible d’influencer la chronicité de l’inflammation intestinale.
En conclusion, cette thèse souligne l’importance centrale de la structuration du biofilm intestinal pour le maintien de l’eubiose et de l’homéostasie muqueuse. Elle identifie la thrombine épithéliale comme un médiateur clé de la pathogénicité microbienne dans la maladie de Crohn et met en évidence le rôle des altérations du biofilm dans le syndrome de fragilité, ouvrant de nouvelles perspectives physiopathologiques et thérapeutiques.