Ecosystems and Immunity

Composition de l'équipe

Directeur de recherche

Dr Dorota CZERUCKA

Chargé de recherche

Dr François SENECA

Ingénieur

Mr Rodolphe PONTIER-BRÈS

Technicien

Mme Alexia VERDUCI

Activités

Le développement de résistances contre les antibiotiques constitue un réel problème en santé publique et incite les recherches de nouvelles stratégies pour combattre les infections bactériennes. Par ailleurs, les changements climatiques provoquent le réchauffement et l’acidification des océans ce qui entraine non seulement leurs détérioration  mais également l’émergence de nouvelles bactéries pathogènes pour l’homme ou pour les animaux marins comme les coraux. Les recherches de l’équipe Ecosystèmes et Immunité sont axées sur une meilleure compréhension  de la relation hôte-pathogènes dans divers modèles afin de définir des nouvelles stratégies pour combattre les infections et  mieux comprendre les mécanismes de virulence chez ces nouvelles bactéries pathogènes (Schéma 1).
Schéma 1
 


Notre équipe est pluridisciplinaire et formée de personnes issues de la recherche médicale et de la recherche en écologie moléculaire marine. Notre projet de recherche se situe à l’interaction entre la microbiologie intestinale sur l’humain et l’immunité innée d’un invertébré et exploite les atouts d’un modèle émergeant : l’anémone Aiptasia pallida.
 
Axe biologie médicale
La microflore gastro-intestinal ou « microbiote » est un écosystème extrêmement complexe qui coexiste en équilibre avec l’hôte. Lorsque cet équilibre est rompu, c’est à dire on induit une dysbiose par exemple lors de l’antibiothérapie, des désordres cliniques peuvent apparaître tels que les diarrhées infectieuses, les ulcères, les maladies inflammatoires de l’intestin, le syndrome du côlon irritable et enfin le cancer du colon. En outre le microbiote  joue un rôle vital dans le bon fonctionnement du système immunitaire qui a « appris »  à différencier les bactéries bénéfiques des bactéries pathogènes. Une des stratégies pour combattre les infections consiste à mieux comprendre la réponse immunitaire de l’hôte qui permet d’éliminer les bactéries pathogènes. 
Les probiotiques sont définis comme étant des micro-organismes vivants (bactéries ou levures), qui lorsqu’ils sont ingérés exercent  un effet bénéfique sur la santé de l'individu. Dans le cas des infections bactériennes, le développement de la résistance aux antibiotiques incite la recherche de nouvelles stratégies médicamenteuses. L’administration des probiotiques pourrait constituer une approche thérapeutique visant à diminuer la consommation d’antibiotiques.  D’autre part les probiotiques pourrait jouer un rôle immunostimulant et participer ainsi à la lutte contre les infections bactériennes.
Parmi les probiotiques la levure Saccharomyes boulardii CNCM I-745 (Ultra-levure) bénéficie de études cliniques qui montrent son efficacité dans la prévention des rechutes aux Clostridium difficile lors de l’antibiothérapie. Nous étudions l’effet de cette levure sur la dysbiose, ses interactions avec d’autres microorganismes non-pathogènes ou pathogènes et son effet immuno-modulateur faisant intervenir les réponses aux niveaux des cellules immunitaires présentent dans la lamina propria.
 
Axe biologie marine
On sait aujourd’hui que les Cnidaires possèdent leurs propres microbiotes et que certaines bactéries pathogènes sont à l’origine du blanchissement des coraux, qui se rapprocherait de la dysbiose chez l’homme. Nous utilisons l’anémone de mer Aiptasia pallida comme modèle pour mieux comprendre les relations Hôtes/ Pathogènes. Pour cela, l’étude de l’anémone de mer s’avère être un excellent modèle car l’animal peut être comparé à un tube digestif ouvert à l’une  de ses extrémités. Cette petite anémone tropicale est capable de vivre avec ou sans algues symbiotiques et de se reproduire très rapidement en culture de façon asexuée. Malgré cette apparente simplicité, son système immunitaire inné est similaire à celui des Vertébrés, l’Homme compris. Par example, Aiptasia pallida possède de nombreux gènes connus chez l’homme pour être impliqués dans la défense immunitaire contre les bactéries pathogènes comme par exemple Toll/TLR, Myd88, les recepteurs NOD-like, IL-1R, TNF et le complément C3. Elle a également conservé les cibles cellulaires de certaines toxines bactériennes comme par exemple les GTPases. 
L’anémone Aiptasia pallida est par conséquent un organisme de choix pour l’obtention d’une meilleure connaissance des relations cnidaires/ bactéries dans le contexte des pathologies coralliennes et pour découvrir des stratégies antimicrobiennes pouvant aider l’homme.  Cette étude permettra à la fois de comprendre la réponse de l’anémone vis à vis des pathogènes humains provenant de la mer, mais également de mieux appréhender certaines pathologies coralliennes dues à des bactéries. Les résultats de ces études auraient donc des conséquences dans le domaine de la gestion environnementale mais aussi celle des pathologies humaines liées aux infections bactériennes du tube digestif.