Détection d’Escherichia coli adhérents et invasifs (AIEC) associés à la maladie de Crohn sur papier de cellulose greffé par des heptyl-mannoses.

NOM :

Mme  Adeline SIVIGNON

 

TITRE :

Détection d’Escherichia coli adhérents et invasifs (AIEC) associés à la maladie de Crohn sur papier de cellulose greffé par des heptyl-mannoses.

 

EQUIPE :

• Mme Adeline SIVIGNON
• Nicolas BARNICH

UMR Inserm/ Université Clermont Auvergne U1071, USC INRA 2018

 

Situation du sujet :

La maladie de Crohn (MC) est une maladie inflammatoire chronique de l’intestin (MICI). Cette inflammation intestinale peut conduire à des dommages irréversibles au niveau de l’intestin et ainsi considérablement diminuer la qualité de vie des patients. Bien que la cause de la maladie de soit pas encore clairement identifiée, elle serait favorisée par des facteurs génétiques ou environnementaux (tel que le tabac) et serait la conséquence d’une réaction anormale entre la flore intestinale (appelée microbiote) et le système immunitaire.

Problématique :

Le rôle du microbiote dans la MC a bien été montré, notamment celui des bactéries appelées Escherchia coli adhérentes et invasives (AIEC) dans le cas de forme iléale de la MC. Ces souches favoriseraient le développement d’une réponse inflammatoire inappropriée, en partie responsable des troubles digestifs observés dans la MC. L’élimination de ces bactéries chez des patients MC pourrait être un moyen de cibler une des origines de l’inflammation intestinale. Nous avons développé plusieurs stratégies visant à éliminer les AIEC chez les patients (molécules pour décoloniser l’intestin, bactériophages, combinaison d’antibiotiques, probiotiques). Cependant, l’efficacité de ces stratégies repose sur le dépistage au préalable des patients porteurs d’AIEC. Or, ces bactéries ne possèdent pas de signature génétique spécifique permettant de les détecter facilement. Actuellement, les bactéries doivent être isolées des prélèvements biologiques puis étudiées pour leur capacité à adhérer à des cellules intestinales en culture et à les envahir, ce qui nécessite une expertise en microbiologie cellulaire, des équipements/locaux adéquats et beaucoup de temps techniques puisqu’il faut au minimum 2 à 3 semaines pour déterminer si le prélèvement comprend des bactéries AIEC.

Objectifs :

L’objectif de cette étude est de développer une technique de détection simple et rapide des AIEC dans des fluides biologiques. Leur capacité à s’accrocher très fortement à un sucre, le mannose, a été utilisé pour les capturer sur des papiers greffés de résidus mannoses. Ce test permettra de déterminer rapidement si les patients sont porteurs de bactéries AIEC pour les orienter vers des thérapies personnalisées anti-AIEC validées chez l’animal et d’ores et déjà en cours d’évaluation chez l’Homme.

Méthodes :

Des bactéries AIEC ou non-AIEC en culture seront incubées avec les papiers greffés de résidus mannoses et les bactéries piégées sur le papier seront dénombrées. Les expériences auront pour objectif de déterminer la spécificité de liaison des AIEC au papier, comparativement à d’autres bactéries E. coli non pathogènes. Ensuite, nous évaluerons l’efficacité et la sensibilité du test à capturer les AIEC lorsqu’elles sont contenues dans des fluides biologiques. Pour cela, nous travaillerons sur des fèces et des tissus intestinaux de souris contenant des bactéries AIEC. Enfin, ce test de capture des AIEC sur papier sera comparé à la méthode d’identification actuelle des AIEC sur cellules en culture. Pour cela, nous envisageons de tester la méthode de capture sur papier en parallèle de la méthode actuelle dans le cadre d’une étude clinique visant à identifier les AIEC dans les selles de patients MC. Cette dernière étape est cruciale pour valider ce nouveau test diagnostic.

Résultats attendus :

Des résultats préliminaires encourageant ont montré que les AIEC adhéraient fortement au papier greffé de mannoses. Ce projet vise à poursuivre le développement de ce test diagnostic afin d’optimiser les conditions de capture des AIEC dans des fluides biologiques complexes, d’évaluer la spécificité de ce test à détecter uniquement les AIEC et pas les autres E. coli présentes dans le microbiote intestinal et enfin, de déterminer si la sensibilité du test est assez forte pour pouvoir à terme, devenir la méthode de détection principale des AIEC dans les prélèvements biologiques de patients MC. Cette méthode de détection par capture permettra de diagnostiquer rapidement et de manière standardisée, les patients porteurs d’AIEC pour les orienter vers des stratégies anti-AIEC. Il sera même envisageable de réaliser ce test diagnostic dans le cadre d’un suivi du patient, pour évaluer l’efficacité de la thérapie anti-AIEC ou bien pour dépister rapidement la présence des AIEC chez un patient qui a été fragilisé par une chirurgie ou un traitement perturbant son microbiote intestinale.