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Du côté des élèves : reproduire les travaux d'Ivanov

Par Anne Florimond, publié le 14/07/2019, mise à jour le 03/09/2019
Les simulations réalisées pour éprouver les hypothèses des chercheurs.
  • Hypothèse testée : "La composition du microbiote intestinal, et en particulier la présence de certaines espèces de bactéries, régulerait le taux de lymphocytes Th17"

Pour montrer que le microbiote intestinal a une influence la production des LTh17, il s'agit de ...

- Comparer la production des LTh17 chez des souris conventionnelles et chez des souris "germ-free" :

Simulation chez une souris conventionnelle :

Modélisation de la souris conventionnelle : les bactéries du microbiote (y compris les bactéries filamenteuses segmentées) sont bien présentes Résultat : évolution du nombre de LTh17 produits dans la lamina propria

Simulation chez une souris "germ_free" :

Modélisation de la souris "germ-free" : on retire toutes les bactéries du microbiote Résultat : évolution du nombre de LTh17 produits dans la lamina propria

- Comparer la production des LTh17 chez des souris conventionnelles traitées/non traitées aux antibiotiques

Simulation chez une souris témoin non traitée aux antibiotiques : Simulation chez une souris traitée aux antibiotiques (10 unités d'antibiotique introduites à t=0) :
Par comparaison avec le témoin, les simulations indiquent une moindre production de LTh17 en l'absence de microbiote intestinal (souris axénique) ainsi qu'avec un microbiote appauvri par la prise d'antibiotiques. Cela montre que le microbiote favorise la production des LTh17.

Pour tester le rôle de certaines bactéries du microbiote intestinal dans la production des LTh17, on peut ...

...Transférer toute ou une partie du microbiote (avec une attention particulière portée aux SFB) d'une souris conventionnelle dans l'intestin d'une souris "germ-free" et mesurer le nombre de LTh17 :

- Simulation chez une souris "germ-free" avec transfert de SFB chez cette souris :

Situation à t= 0 (on a réintroduit 10 SFB dans l'intestin) Résultat : évolution du nombre de LTh17 produits dans la lamina propria

- Simulation chez une souris "germ-free" avec transfert de toutes les bactéries du microbiote sauf les SFB :

Situation à t= 0  Résultat :  évolution du nombre de LTh17 produits dans la lamina propria
 

Par comparaison avec le témoin, ces simulations indiquent une bonne restauration de la production des LTh17 à condition que les SFB soient présentes dans le microbiote. Cela montre que ce sont les SFB -présentes au sein de la composition du microbiote- qui favorisent la  production des LTh17.

  •  Hypothèse testée : "la composition du microbiote intestinal pourrait influer sur l'immunité intestinale"

Il s'agit cette fois de comparer les mesures de la concentration de la bactérie pathogène Citrobacter rodentium chez des souris conventionnelles, des souris "germ-free" et des souris "germ-free" associées aux SFB :

Situation à t=0 Résultat : évolution de l'effectif de la bactérie pathogène dans l'intestin

Souris conventionnelle infectée par 20 exemplaires de la bactérie pathogène Citrobacter rodentium

Souris "germ-free" infectée par 20 exemplaires de la bactérie pathogène Citrobacter rodentium
Souris "germ-free" avec transfert  de 10 bactéries SFB, infectée par 20 exemplaires de la bactérie pathogène Citrobacter rodentium
 

Ces simulations indiquent d'une part une prolifération importante de la bactérie pathogène Citrobacter rodentium en l'absence totale de microbiote, et d'autre part une importante limitation de la prolifération de cette même bactérie dès lors que des SFB sont réintroduites dans l'intestin. Comme il a été précédement établi que le microbiote et en particulier les SFB favorisent la production des LTh17, on peut penser que c'est par ce mécanisme que le microbiote intestinal exerce un effet bénéfique sur les réponses intestinales à certaines bactéries pathogènes.

 

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