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Rôle des serpins, inhibiteurs de protéases à serine, du microbiote digestif humain dans les maladiesinflammatoires intestinales

PHC : Utique
Codes du projet : 14G0816 -- Campus N° 30666QM
Domaine : Biologie, médecine, santé
Intitulé : Rôle des serpins, inhibiteurs de protéases à serine, du microbiote digestif humain dans les maladiesinflammatoires intestinales
Porteur(s) : MAGUIN Emmanuelle, GARGOURI ALI Faouzi
Date de début : 01/01/2014
Date de fin : 31/12/2016

Le microbiote intestinal humain est constitué de presque 100 000 milliards de bactéries appartenant essentiellement à trois phyla :Firmicutes, Bacteroides et Actinobacteria (Qin et al., 2010). Dans le microbiote digestif de l’Homme, le nombre de bactéries est 10fois plus élevé que celui de nos cellules et le nombre de gènes bactériens est environ 150 fois plus important que dans notregénome. Plusieurs études ont montré l’impact du microbiote dans le bon fonctionnement du tractus digestif ainsi que dans celuides systèmes immunitaire et nerveux associés à la muqueuse intestinale. Elles ont également établi l’existence de deséquilibresou dysbioses prononcées dans des situations pathologiques telles que les maladies inflammatoires de l’intestin. Les maladiesinflammatoires intestinales sont en recrudescence et constituent un problème majeur de la santé publique dont l’incidencesociétale et économique s’accentue. La France compte plus de 200 000 patients et ce chiffre augmente régulièrement. De pluschez des patients tunisiens, des liens forts entre fertilité, complications thrombo-emboliques et maladies inflammatoires ont étémis en évidence.Chez les sujets atteints d’inflammation digestive, les protéases à sérine d’origine humaine sont surexprimées et contribuent à lapathologie (Cenac et al., 2007). L’administration d’anti-protéases à sérine d’origine humaine (par exemple l’élafine) chez dessouris ayant subi un traitement au DSS (dextran sulfate sodium) réduit significativement l’inflammation (Motta et al., 2012). Lesserpins pourraient constituer une approche de choix pour le traitement des maladies inflammatoires de l’intestin (Gaci et al.,2012). En 2006, Ivanov et al. ont rapporté pour la première fois la capacité d’une serpin bactérienne originaire de Bifidobacteriumlongum à inhiber l’élastase neutrophile ainsi que d’autres protéases à sérine humaines. Cette observation confère aux serpins dumicrobiote digestif un potentiel thérapeutique jusqu’ici inexploré. En effet, à ce jour, peu d’études concernent les serpins d’originemicrobienne (leur fonction pour la bactérie est d’ailleurs inconnue) et celles potentiellement exprimées par le microbiote digestifhumain n’ont pas été recensées.

Objectifs

Avec ce projet, nous engageons un volet concernant les serpinspotentiellement exprimées par le microbiote digestif et leurs rôles dans les inflammations digestives. Ce projet basé sur l’étude dudialogue microbiote-hôte et son impact sur la santé humaine s’inscrit parfaitement dans les thématiques des deux équipes (IFE,Jouy-en-Josas-France & VBPPE, Sfax-Tunisie). Cette étude constitue une approche originale couplant des études in silico à hautdébit (analyse de catalogue de gènes du microbiote digestif humain et de données métagénomiques issus de différents individus),in vitro (études biochimiques) et in vivo (expérimentation animale) pour l’identification d’approches thérapeutiques.

Résultats

Diverses études ont rapporté l’implication du microbiote intestinal dans le maintien de l’homéostasie du tractus digestif via undialogue soutenu entre microbiote et hôte. Des travaux récents ont rapporté l’implication de protéases à sérine humaines dans lesinflammations intestinales et décrit l’effet positif d’une anti-protéases à sérine (Serpin) humaine, l’élafin dans un modèle animal(rongeur) d’inflammation digestive.A notre connaissance, il n’existe qu’une seule revue sur les serpins procaryotes datant de 2001. Du fait du nombre limité deséquences complètes de génomes microbiens à l’époque, le nombre de serpins bactériennes, leur diversité et leur importancepotentielle ont été largement sous-évaluées par rapport à ce que laissent entrevoir les données actuelles.Ce projet constitue une première étude visant (i) à la caractérisation de serpins procaryotes représentatives de différentes sousfamilles,(ii) à l’identification de leurs substrats et (iii) à l’investigation de l’effet des serpins du microbiote sur l’homéostasieintestinale et le dialogue avec l’hôte. L’étude des relations structure-fonction des complexes protéases-serpins permettront dedécrypter les mécanismes d’action de ces macromolécules biologiques originales. Les étapes de caractérisation biochimique etde validation sur des modèles animaux, conduiront peut-être à l’identification des serpins d’intérêt pour tester à plus long termeleur intérêt thérapeutique en collaboration avec des cliniciens.

Informations supplémentaires

NR

INRA

Partenaire français
Jouy-en-Josas
http://www.jouy.inra.fr

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Microbiologie de l’Alimentation au service de laSanté MICALIS


Responsable(s)
Emmanuelle MAGUIN - Laboratoire MICALIS - Jouys-en-Josas - Tél : 0134652518 - Email : emmanuelle.maguin@jouy.inra.fr

Centre de Biotechnologie de SFAX

Partenaire tunisien
Sfax
http://www.cbs.rnrt.tn

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Valorisation de la Biomasse et Production deProtéines chez les Eucaryotes VBPPE


Responsable(s)
Ali Faouzi GARGOURI - Laboratoire VBPPE - Sfax - Tél : 0021674874449 - Email : faouzi.gargouri@cbs.rnrt.tn

Rôle des serpins, inhibiteurs de protéases à sérine, du microbiote digestif humain dans les maladies inflammatoires intestinales

Cotutelle - These - En cours
Par : Hèla MKAOUAR
Début de thèse : 01/01/2014
Présenté le : 01/01/2018
A : En cours
Co-directeurs :
  • MAGUIN Emmanuelle
  • Université Paris Sud, Jouys-en-Josas
  • GARGOURI Ali Faouzi
  • Université de Sfax, Sfax

    Conférences et séminaires

    Métagénomique fonctionnelle appliquée au microbiote digestif humaine

    Conférence Internationale
    Journées internationales de Biotechnologies
    A : NR
    Du : 20/12/2014
    Au : 24/12/2014
    Participants :
    MKAOUAR Héla, BOUDEBBOUZE Samira, GARGOURI Ali Faouzi, RHIMI Moez, GARGOURI R., MAGUIN Emmanuelle, KRIAA A.

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01