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Comment expliquer les effets bénéfiques de l’administration intranasale de Lactobacillus dans un modèle murin de pneumonie à Pseudomonas aeruginosa en utilisant l’imagerie par cytométrie de masse?

Dernière mise à jour 30.09.2021 à 11h36

Axe de recherche : Infection Délégation territoriale : Côtes d'Armor-Finistère Domaine de recherche : Recherche fondamentale

Porteur du projet : Rozenn Le Berre

Faculté de médecine de Brest, Université de Bretagne occidentale - UMR 1078

Contexte : 
La colonisation puis les infections respiratoires à Pseudomonas aeruginosa(Pyo) marque un tournant péjoratif chez les patients atteints de mucoviscidose puisqu’elles sont associées à un déclin de la fonction respiratoire. Compte tenu de l’émergence rapide de résistance aux antibiotiques de cette bactérie, il est capital de rechercher des alternatives aux antibiotiques. L’utilisation de probiotiques semble prometteuse. Les probiotiques, parmi lesquels certaines souches de Lactobacillus, sont des microorganismes qui, administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice à la santé de l’hôte.

Objectifs :
Compte tenu de ces résultats très prometteurs sur 2 types de souris, avec des temps d’administration du Lactobacillus différents, nous souhaitons comprendre quels sont les mécanismes d’action bénéfiques de nos 2 Lactobacillus brevetés (salivarius et brevis). Pour cela, nous avons choisi une nouvelle technologie, l’imagerie en cytométrie de masse qui a 2 énormes avantages : elle permet une analyse très fine du parenchyme pulmonaire des animaux infectés traités par Lactobacillus comparés aux animaux infectés non traités, on ne passe pas par un modèle cellulaire ; par ailleurs, cette technologie permet de marquer en même temps plusieurs molécules sur le poumon, permettant de reconnaître des types de cellules immunitaires différentes, des cellules des vaisseaux sanguins, de la paroi du poumon et de savoir si elles sont détruites ou non.  En France à ce jour, il n’existe que 3 appareils permettant ce type d’analyse.

Perspectives :
Si l’on comprend mieux le mode d’action bénéfique des Lactobacillus grâce à cette nouvelle technologie ainsi qu’à nos expériences précédentes, nous pourrons choisir quel Lactobacillus est le plus bénéfique : salivarius ou brevis. Nous pensons en effet que nous pourrons savoir grâce à cet appareil très perfectionné, si les Lactobacillus permettent de renforcer les cellules de nos alvéoles pulmonaires et de nos vaisseaux pulmonaires et/ou de modifier notre système immunitaire pour qu’il réponde mieux à l’agression du pyo. Nous aurons possiblement des arguments supplémentaires scientifiques pour nous acheminer vers un essai clinique de phase I.

Résultats obtenus :
A partir des expectorations de patients atteints de mucoviscidose, nous avons sélectionné 2 Lactobacillus. Nous avons ensuite montré sur un modèle murin de pneumonie à Pseudomonas aeruginosa que l’administration intranasale de Lactobacillus 18 heures avant PA permettait d’améliorer la survie des souris de 12 à 100% et de diminuer de façon très importante la quantité de PA dans les poumons 24 heures après l’infection. (Financement Inserm transfert). 
Nous avons récemment montré sur un autre type de souris, que l’administration de Lactobacillus, 36 heures avant l’instillation de PA, permettait de diminuer de façon très importante la quantité de PA dans les poumons 48 heures après l’infection (Financement VLM). Ce projet se poursuit, en infectant les animaux avec 2 microbes : un virus respiratoire, le VRS (qui donne les même symptômes que la grippe) puis Pyo et en les prétraitant toujours par les Lactobacillus. Les données sont actuellement analysées mais nous avons pris du retard en raison de la pandémie de COVID 19. Grâce au financement de VLM, nous avons déjà acheté un appareil d’anesthésie gazeuse pour nos souris ce qui facilite nos expérimentations.