Thèse dirigée par Sergine Even, UMR Science et technologie du lait et de l'œuf (STLO)
Spécialité : Microbiologie, virologie et parasitologie

Résumé

L'allaitement confère des bienfaits pour la santé, en favorisant le développement de l’homéostasie intestinale chez les nourrissons. Notre hypothèse est que le microbiote du lait maternel (LM) contribue à ces bénéfices santé. Notre objectif était d'explorer le rôle des bactéries du LM, individuellement puis assemblées dans des communautés synthétiques (SynComs), sur les fonctions immunitaire et barrière intestinales. Après la réalisation d’une collection de bactéries du LM, leur impact a été caractérisé in vitro sur des cellules mononucléées du sang périphérique et un modèle quadricellulaire d'épithélium intestinal. Les bactéries du LM ont montré une diversité d’impact sur les fonctions immunitaire et barrière, faiblement corrélée à la taxonomie. Les souches ont été assemblées en 2 SynComs représentatives de la diversité fonctionnelle et taxonomique du LM. Ces 2 SynComs ont présenté des profils immunomodulateurs contrastés sur le modèle quadricellulaire, avec un profil anti-inflammatoire (AI) vs. fortement immunomodulateur (HI). L’impact des 2 SynComs, supplémentées dans des formules infantiles, a ensuite été évalué sur la physiologie et le microbiote intestinal d’un modèle de mini-porcelets. Les bactéries des SynComs qui sont présentes dans l’intestin sont spécifiquement corrélées à de nombreuses modifications des propriétés immunitaires et barrière de l’intestin, soulignant l’impact direct des bactéries du LM. De plus, l’effet immunomodulateur des SynComs, plus marqué avec HI, est médié par des changements de composition du microbiote intestinal. En conclusion, nos résultats démontrent que les bactéries du LM impactent le développement de l'homéostasie intestinale.

Mots clé : Microbiote du lait humain, homéostasie intestinale, modèle quadricellulaire, modèle mini-porcelet

Abstract

Human milk (HM) provides significant benefits to infant development and health, supporting the development of its intestinal homeostasis. Our hypothesis was that HM microbiota contributes to these health benefits. Our objective was to investigate the role of HM bacteria, individually and combined in synthetic communities (SynComs), on intestinal and barrier functions. HM bacteria were collected and their impact was evaluated in vitro on blood mononuclear cells and on a quadricellular model of the intestinal epithelium. HM bacteria displayed a diversity of impact on immune and barrier functions, that was poorly related to taxonomy. HM strains were assembled into two Syncoms representative of the functional and taxonomic diversity of HM. These SynComs displayed contrasted immunomodulatory profiles on the quadricellular model with an anti-inflammatory (AI) vs. a high immunomodulatory (HI) profiles. The impact of these two SynComs, supplemented in milk formula, on intestinal physiology and microbiota was further explored in mini-piglets as a model of infants. The bacteria assembled in SynComs, which were present in piglet intestine, were specifically correlated with several intestinal immune and barrier variables, highlighting a direct impact of HM bacteria on the intestine. In addition, the immunomodulatory effects of SynComs, particularly that of HI one, were correlated to changes in microbial taxa composition. In overall, our data demonstrate that HM-derived bacteria play a key role in intestinal homeostasis development in infants.

Keywords: Human milk microbiota, intestinal homeostasis, quadricellular model of intestinal epithelium, Yucatan mini-piglet