Des essais sur du fromage montrent que des antibiotiques fongiques peuvent influencer le développement du microbiome bactérien

«Des essais sur du fromage montrent que des antibiotiques fongiques peuvent influencer le développement du microbiome bactérien», source ASM News du 10 mai 2023.

Des moissiures produisent des métabolites que les humains ont utilisés pour améliorer leur santé. Par exemple, ils sécrètent de la pénicilline, qui est ensuite purifiée et utilisée comme antibiotique pour l'homme, conduisant au développement de nombreux autres antibiotiques. Cependant, l'écologie des métabolites fongiques dans les communautés microbiennes n'est pas bien comprise. Dans une nouvelle étude, des chercheurs utilisent des croûtes de fromage pour démontrer que les antibiotiques fongiques peuvent influencer le développement des microbiomes. L'étude est publiée dans mBio, une revue en accès libre de l'American Society for Microbiology.

«Mon laboratoire s'intéresse à la façon dont les champignons (moisissures) façonnent la diversité des communautés microbiennes là où ils vivent. Les moisissures sont répandus dans de nombreux écosystèmes microbiens, des sols à notre propre corps, mais nous en savons beaucoup moins sur leur diversité et leurs rôles dans les microbiomes par rapport aux bactéries plus largement étudiées», a dit le chercheur principal de la nouvelle étude, Benjamin Wolfe, du Département de biologie de l'Université Tufts. Son laboratoire étudie comment les champignons interagissent avec d'autres microbes dans les communautés microbiennes, en mettant l'accent sur les interactions bactériennes fongiques. «Pour étudier l'écologie des champignons et leurs interactions avec les bactéries, nous utilisons des croûtes de fromage comme écosystème microbien modèle pour comprendre ces questions de biologie de base», a dit Wolfe.

Les croûtes de fromage sont des communautés microbiennes qui se forment à la surface des fromages vieillis naturellement comme le brie, le taleggio et certains cheddars. Les couches pelucheuses et parfois collantes à la surface de ces fromages sont des communautés de microbes qui se développent au fur et à mesure que le fromage vieillit. Ils décomposent lentement le caillé du fromage en se développant à la surface et produisent des arômes et des pigments qui confèrent à chaque fromage artisanal des propriétés uniques.

Il y a plusieurs années, un fromager a contacté Wolfe avec un problème de moisissures : une moisissure devenait abondante sur les surfaces des fromages du fromager et perturbait le développement normal de leur croûte. Il semblait que les croûtes disparaissaient alors que la moisissure envahissait leur cave à fromages. Cette invasion de moisissures a fourni une occasion parfaite à Wolfe et à ses collègues d'étudier l'écologie, la génétique et la chimie des interactions fongiques-bactériennes.

L'équipe de Wolfe a commencé une collaboration avec le laboratoire de Nancy Keller à l'Université du Wisconsin pour essayer de comprendre comment cette moisissure avait un impact sur la communauté microbienne de la croûte. Ils voulaient savoir ce que la moisissure faisait aux microbes de la croûte et quels produits chimiques la moisissure pouvait produire et qui pourraient perturber la croûte.

Pour mener leur étude, les chercheurs ont d'abord supprimé un gène (laeA) dans la moisissure Penicillium qui est connu pour contrôler l'expression de produits chimiques que les champignons peuvent sécréter dans leur environnement. Ces composés sont appelés métabolites spécialisés ou secondaires. «Nous savons que de nombreux champignons peuvent produire des métabolites qui sont des antibiotiques parce que nous les avons utilisés comme médicaments pour les humains, mais nous en savons étonnamment peu sur le fonctionnement des antibiotiques fongiques dans la nature», a dit le Dr Wolfe. «Les champignons utilisent-ils réellement ces composés pour tuer d'autres microbes ? Comment ces antibiotiques produits par les champignons affectent-ils le développement des communautés bactériennes ? Nous avons ajouté notre Penicillium normal et notre Penicillium sans laeA à une communauté de bactéries de la croûte de fromages pour voir si la suppression de laeA provoquait des changements dans le développement de la communauté de bactéries.»

Les chercheurs ont découvert que lorsqu'ils supprimaient laeA, la majeure partie de l'activité antibactérienne de la moisissure Penicillium était perdue. C'était passionnant car cela a permis aux chercheurs de réduire les régions spécifiques du génome fongique qui pourraient être responsables de la production des composés antibactériens. Ils ont finalement pu les réduire à une classe de composés appelés pseurotins. Ce sont des métabolites produits par une gamme de champignons qui se sont révélés avoir des activités biologiques intéressantes, notamment la modulation du système immunitaire, la destruction des insectes et l'inhibition bactérienne.

L'étude est la première à montrer que les pseurotins peuvent contrôler la croissance et le développement des communautés bactériennes vivant avec ce champignon. Les pseurotines produites par la moisissure Penicillium dans le fromage sont fortement antibactériennes et inhibent considérablement certaines bactéries par rapport à d'autres (les bactéries inhibées étaient Staphylococcus, Brevibacterium, Brachybacterium et Psychrobacter, que l'on trouve sur de nombreux fromages artisanaux). Cela a provoqué un changement radical dans la composition du microbiome de la croûte du fromage en présence des pseurotines produites par Penicillium.

Cette étude démontre que les antibiotiques sécrétés par les champignons peuvent contrôler le développement du microbiome. Étant donné que de nombreux champignons produisent des métabolites similaires dans une gamme d'autres écosystèmes, du microbiome humain aux écosystèmes du sol, les chercheurs s'attendent à ce que ces mécanismes d'interactions fongiques-bactériennes soient répandus.

«Nos résultats suggèrent que certaines espèces de moisissures embêtantes dans les fromages artisanaux peuvent perturber le développement normal du fromage en déployant des antibiotiques», a dit Wolfe. «Ces résultats nous permettent de travailler avec des fromagers pour identifier quelles moisissures sont les mauvaises et comment les gérer dans leurs caves à fromages. Cela nous aide également à comprendre que chaque fois que nous mangeons du fromage artisanal, nous consommons les métabolites que les microbes utilisent pour rivaliser et coopérer dans les communautés.»

Un médicament à base de microbiome pour lutter contre l’infection récurrente à C. difficile entraîne une meilleure qualité de vie

«Un médicament à base de microbiome pour lutter contre l’infection récurrente à C. difficile entraîne une meilleure qualité de vie», source article de Chris Dall paru le 2 février 2023 dans CIDRAP News.

Une analyse secondaire des résultats d'un essai clinique de phase 3 a révélé qu'un microbiome thérapeutique expérimental pour le traitement de l'infection récurrente à Clostridioides difficile (IrCD) était associé à des améliorations significatives de la qualité de vie par rapport au placebo, ont rapporté les chercheurs cette semaine dans JAMA Network Open.

L'analyse a examiné les données de l'essai randomisé en double aveugle ECOSPOR III, qui a randomisé des adultes atteints d’IrCD pour recevoir quatre doses quotidiennes de SER-109 - un traitement composé de spores bactériennes Firmicutes ou un placebo pendant 3 jours. Les résultats de l'essai publiés précédemment ont montré que le SER-109, qui a été développé par Seres Therapeutics, était supérieur au placebo pour le traitement de l’IrCD 8 semaines après l'administration et bien toléré.

Pour cette étude, les chercheurs ont examiné les scores de l'enquête sur la qualité de vie liée à Clostridioides difficile (Cdiff32), une enquête sur la qualité de vie liée à la santé sur la maladie spécifique, réalisée par 182 participants à l'essai (89 dans le groupe SER-109 et 93 dans le groupe placebo) au départ, à la semaine 1 et à la semaine 8.

Les scores étaient similaires entre les patients des groupes SER-109 et placebo au départ (52,0 contre 52,8, respectivement). Mais la proportion de patients présentant des résultats améliorés de la qualité de vie liée à la santé par rapport au départ dans le score total Cdiff32 et les scores du domaine physique et du sous-domaine était significativement plus élevée dans le groupe SER-109 que dans le groupe placebo à la semaine 1 (49,4% contre 26,9%) et à la semaine 8 (66,3% contre 48,4%).

Parmi les patients du groupe placebo, des améliorations de la qualité de vie liée à la santé ont été principalement observées chez les patients atteints d'ICD non récurrente, tandis que les patients du groupe SER-109 ont signalé des améliorations de la qualité de vie liée à la santé quel que soit le résultat clinique.

Les auteurs de l'étude notent également que les patients du groupe SER-109 ont montré une plus grande amélioration des scores du domaine mental et du sous-domaine, ce qui peut suggérer le rôle potentiel du microbiome dans les troubles liés à l'humeur liés à l'axe intestin-cerveau.

«Ces données suggèrent qu'une thérapeutique expérimentale du microbiome offre non seulement les avantages cliniques d'une réduction de la récidive de l'ICD, mais peut également améliorer la qualité de vie liée à la santé, un résultat important rapporté par les patients d'un grand intérêt pour les patients, les cliniciens, les payeurs et les services réglementaires», ont-ils écrit.

Le microbiome au secours des investigations sur les scènes de crime

Ce nouvel article paru dans Applied and Environmental Microbiology explore comment intégrer des analyses basées sur le microbiome dans les cadres médico-légaux existants pour fournir des sources de preuves alternatives et améliorer la qualité des investigations sur les scènes de crime.

Les avancées récentes dans les technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS) associées à l'apprentissage automatique ont démontré le potentiel des analyses basées sur le microbiome dans des domaines appliqués tels que les diagnostics cliniques et les sciences médico-légales. En particulier en médecine légale, les marqueurs microbiens dans les taches biologiques laissées sur une scène de crime peuvent fournir des informations précieuses pour la reconstruction des cas de scène de crime, car ils contiennent des informations sur l'origine corporelle, le temps écoulé depuis le dépôt et le ou les donneurs de la tache. Il est important de noter que les analyses basées sur le microbiome fournissent une approche complémentaire ou alternative aux méthodes actuelles lorsque celles-ci sont limitées ou non réalisables. Malgré les résultats prometteurs de recherches récentes, les analyses de taches basées sur le microbiome ne sont pas encore utilisées dans les cas de routine. Dans cette revue, nous soulignons les deux principales lacunes qui doivent être comblées avant de pouvoir intégrer avec succès les analyses basées sur le microbiome dans les domaines appliqués avec un accent particulier sur les cas médico-légaux : l'une est une évaluation complète des forces et des limites de la méthode, et l'autre est l'établissement d'un mode opératoire standard. Pour ce dernier, nous fournissons une feuille de route mettant en évidence les étapes de décision clés et proposant des recommandations de laboratoire et de flux de travail bioinformatique, tout en délimitant les aspects qui nécessitent des tests supplémentaires. Notre objectif est de faciliter la rationalisation des analyses basées sur le microbiome dans le cadre médico-légal existant afin de fournir d'autres sources de preuves, améliorant ainsi la qualité des investigations.

Le microbiome d'un centre commercial est le reflet de ses clients

Les centres commerciaux sont une plaque tournante de l'activité, tant pour les personnes que pour les agents pathogènes. De nouvelles recherches en microbiologie sur le microbiome des centres commerciaux sont publiées sur le site de l’American Society for Microbiology (ASM); cela montre que le microbiome d'un centre commercial reflète ses clients (A Shopping Mall’s Microbiome Mirrors Its Shoppers).

Faits saillants

- Des chercheurs ont analysé les populations microbiennes des surfaces de 20 centres commerciaux en Chine.

- Chaque microbiome du centre commercial était différent, mais l'étude a trouvé un noyau commun, comprenant de nombreux agents pathogènes.

- Une meilleure compréhension des microbiomes des centres commerciaux pourrait améliorer les stratégies de surveillance des menaces émergentes pour la santé publique.

Les gens affluent vers les centres commerciaux pour toutes sortes de raisons. Mais l'argent n'est pas la seule chose qu'ils laissent derrière eux, et les sacs à provisions ne sont pas les seules choses qu'ils rapportent à la maison.

Cette semaine dans mSystems, des chercheurs rapportent (Dynamics of Microbial Community and Potential Microbial Pollutants in Shopping Malls) que les sols, escaliers mécaniques et autres surfaces des centres commerciaux ont leurs propres communautés microbiennes, assemblées à partir des microbes des personnes qui les traversent. Le microbiome du centre commercial comprend une grande partie d'agents pathogènes potentiels, en particulier à l'intérieur du bâtiment, ce qui suggère que la transmission de surfaces à personne pourrait propager la maladie.

«Les surfaces des centres commerciaux agissent comme une voie par laquelle les microbes se déplacent entre les zones des centres commerciaux, même entre des régions très éloignées», a dit Xin-Li An de l'Institut de l'environnement urbain (IUE) de l'Académie chinoise des sciences, à Xiamen. Elle a codirigé l'étude avec Jian-Xin Xu, au même institut. «L'exposition de la population au microbiome du centre commercial modifie peut-être la trajectoire de la santé en mettant des personnes en contact avec des agents pathogènes», a-t-elle dit.

Les résultats suggèrent que le mouvement des agents pathogènes dans un centre commercial ne se limite pas aux rencontres de personne à personne, mais peut également se produire par le biais de transmissions de personnes aux surfaces ou de surfaces aux personnes.

Dans des études précédentes, des chercheurs en Chine ont rapporté que les centres commerciaux avaient été au centre de nombreuses épidémies locales de la Covid-19 pendant la pandémie. Ces études ont amené An et ses collègues à réfléchir au rôle des centres commerciaux, qui rassemblent des personnes pour diverses activités, dans la propagation des agents pathogènes en général.

«Les centres commerciaux pourraient être un environnement de propagation de la contamination microbienne», a dit An.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons au printemps et à l'été 2022 sur les sols et les escaliers mécaniques de 20 centres commerciaux de Xiamen, Chine, ainsi que sur l'extérieur immédiat du bâtiment, y compris les sols de la ceinture verte et la poussière des routes. Ils ont utilisé le séquençage de l'ARNr 16s pour analyser les échantillons de populations bactériennes et l'amplification ITS (Internal Transcribed Spacer) pour identifier les espèces fongiques. Ils ont trouvé la plus grande richesse en espèces bactériennes dans les sols des centres commerciaux, suivis des escaliers mécaniques, puis de la poussière des routes, et enfin des sols de la ceinture de verdure.

Les environnements intérieurs ont montré des concentrations plus élevées d'agents pathogènes humains, ainsi qu'une proportion plus élevée de gènes associés à la résistance aux antimicrobiens, que les prélèvements extérieurs. Les espèces qui dominaient la population variaient selon la saison. Et bien que les microbiomes variaient d'un centre commercial à l'autre et d'une saison à l'autre, les chercheurs ont trouvé une communauté microbienne centrale qui était partagée dans plus de 80% des 274 prélèvements totaux. La plupart de ces microbes étaient associés à des agents pathogènes potentiels.

Ce noyau comprenait Acinetobacter baumannii, une bactérie Gram négatif à l'origine de nombreuses infections nosocomiales. Il y avait également Kocuria kristinae, une bactérie Gram positif habituellement inoffensive qui vit sur la peau et peut provoquer des infections chez les patients dont le système immunitaire est affaibli. Cladosprorium, une type de moisissure qui peut provoquer des allergies et, dans certains cas, des infections, faisait également partie de la communauté de base.

Les travaux d'An à l'IUE se concentrent sur les agents pathogènes humains, en particulier les virus et les bactéries dotés de gènes de résistance aux antimicrobiens, dans les environnements urbains. Outre les centres commerciaux, ces environnements comprennent les usines de traitement des eaux usées, les marchés humides et les fermes. Comprendre le microbiome du centre commercial est un élément important d'un objectif plus large de surveillance des menaces potentielles pour la santé publique. La prochaine étape consiste à collecter plus de données sur la façon dont un microbiome de centre commercial change dans le temps et dans l'espace, et à rechercher plus de points communs.

La nouvelle étude suggère une autre direction pour de nouvelles recherches, a ajouté An, pour étudier les expositions microbiennes qui surviennent par la respiration. Dans une future étude, les chercheurs prévoient de se concentrer sur le microbiome de l'air dans les centres commerciaux.

Un médicament à base de microbiome contre C. difficile récurrent montre une réponse durable

Récemment, le blog vous a proposé un article La transplantation de microbiote fécal supérieure aux antibiotiques pour C. difficile dans un essai clinique en double aveugle, contrôlé versus placebo.

Voici qu’«Un médicament microbiome contre C. difficile récurrent montre une réponse durable», source CIDRAP News.

Une analyse secondaire des résultats d'un essai de phase 3 montre qu'un microbiome expérimental a réduit les taux d'infection récurrente à Clostridioides difficile (rCDI) pendant 24 semaines et a été bien toléré, ont rapporté les chercheurs cette semaine dans JAMA.

Pour l'analyse, les chercheurs ont évalué les données sur les taux de rCDI et les événements indésirables liés au traitement sur 24 semaines à partir d'ECOSPOR III, un essai multicentrique en double aveugle mené de juillet 2017 à septembre 2020. L'essai a randomisé des adultes atteints de rCDI pour recevoir quatre capsules quotidiennes de SER-109, une thérapeutique composée de spores bactériennes Firmicutes purifiées développées par Seres Therapeutics, ou un placebo pendant 3 jours. Des résultats publiés antérieurement ont montré que le SER-109 était supérieur au placebo pendant 8 semaines pour le traitement du rCDI (défini comme trois épisodes ou plus en 12 mois).

Parmi les 182 patients randomisés, 63 ont eu une rCDI pendant 24 semaines, avec une proportion significativement plus faible dans le groupe SER-109 (19 [21,3%] versus 44 [47,3%] patients placebo). Le bénéfice du SER-109 était évident à la semaine 2.

Des événements indésirables liés au traitement (notamment distension abdominale, constipation et diarrhée) sont survenus chez 5% des patients, et plus fréquemment dans le groupe SER-109 que dans le groupe placebo. Des événements indésirables graves sont survenus chez 15 patients du groupe SER-109 et 19 du groupe placebo, mais aucun n'a été considéré comme lié au médicament. Des événements indésirables ont été rapportés chez 7 patients (4 dans le groupe SER-109 et 3 dans le groupe placebo).

«Ces données soutiennent un rôle potentiel de ce microbiome oral expérimental thérapeutique dans le traitement des patients atteints de cette infection débilitante», ont écrit les auteurs.

Un essai de phase 3 révèle que la thérapie par un microbiome oral réduit le risque de Clostridioides difficile récurrent

«Un essai de phase 3 révèle que la thérapie par un microbiome oral réduit le risque de Clostridioides difficile récurrent, source CIDRAP News.

Dans un essai de phase 3, une thérapie expérimentale par u microbiome oral était supérieure au placebo pour réduire le risque d'infection récurrente à Clostridioides difficile, ont rapporté des chercheurs dans le New England Journal of Medicine.

L'essai randomisé en double aveugle a impliqué des patients qui avaient eu trois épisodes ou plus d'infection à C. difficile dans les 12 mois et dont les symptômes avaient disparu après une antibiothérapie standard. De juillet 2017 à septembre 2020, les patients ont été recrutés et répartis au hasard 1:1 pour recevoir SER-109, un traitement composé de spores bactériennes Firmicutes vivantes purifiées développé par Seres Therapeutics (qui a financé l'étude), ou un placebo une fois par jour pendant 3 jours. L'objectif principal de l'efficacité était de montrer la supériorité du SER-109 sur le placebo afin de réduire le risque de récidive de C. difficile sur 8 semaines.

Sur les 281 patients sélectionnés pour l'essai, 182 ont été inscrits et 149 ont terminé 8 semaines de suivi. Le pourcentage de patients présentant une récidive était significativement plus faible dans le groupe SER-109 que dans le groupe placebo ( respectivement 12% et 40 %; risque relatif, 0,32; intervalle de confiance [IC] à 95%, 0,18 à 0,58; P< 0,001).

Le SER-109 a également entraîné des récidives moins fréquentes que le placebo dans les analyses stratifiées selon l'âge (risque relatif, 0,24 [IC à 95%, 0,07 à 0,78] pour les patients de moins de 65 ans et 0,36 [IC à 95 %, 0,18 à 0,72] pour les personnes de 65 ans et plus) et l’antibiotique reçu (risque relatif, 0,41 [IC à 95%, 0,22 à 0,79] avec la vancomycine et 0,09 [IC à 95%, 0,01 à 0,63] avec la fidaxomicine).

La plupart des événements indésirables étaient légers à modérés et étaient de nature gastro-intestinale, avec des nombres similaires dans les deux groupes. Les espèces de la dose de SER-109 ont été détectées dès la semaine 1 et ont été associées à des profils d'acides biliaires connus pour inhiber la germination des spores de C. difficile.

«Chez les patients atteints d'une infection récurrente à C. difficile, l'obtention d'une réponse clinique soutenue peut être rendue plus probable avec un paradigme de traitement à deux volets d'antibiotiques suivi d'un microbiome thérapeutique», ont écrit les auteurs de l'étude. «Les connaissances sur les propriétés pharmacologiques de cette thérapeutique du microbiome oral ont des implications non seulement pour le traitement de l'infection récurrente à C. difficile, mais également pour d'autres maladies dont la pathogenèse peut être enracinée dans la perturbation du microbiome.»

On lira aussi cet article sur la Plate-forme de surveillance de la chaîne alimentaire, Clostridioides difficile, un pathogène zoonotique d’origine alimentaire ? Difficile de conclure !

Aux lecteurs du blog

A cause ou grâce à la revue PROCESS Alimentaire, vous n'avez plus accès aux 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue. Triste histoire de sous car la revue estime qu’elle n’a pas les moyens de maintenir la diffusion de ces articles, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. Merci de leur faire part de cette anomalie.

Les différences de microbiote intestinal observées chez les personnes autistes peuvent être dues à des préférences alimentaires

Cette illustration représente de nouvelles recherches suggérant que la diversité des espèces bactériennes retrouvées dans les intestins des enfants autistes peut être due à leurs préférences alimentaires restreintes associées à l'autisme, plutôt qu'à la cause de leurs symptômes.

«Les différences de microbiote intestinal observées chez les personnes autistes peuvent être dues à des préférences alimentaires», source EurekAlert!

La recherche a suggéré que des troubles du spectre autistique (TSA) peuvent être au moins en partie causés par des différences dans la composition du microbiote intestinal, sur la base de l'observation que certains types de microbes sont plus fréquents chez les personnes autistes. Mais un article paru le 11 novembre dans la revue Cell suggère que le lien peut en fait fonctionner dans l'autre sens: la diversité des espèces retrouvées dans les intestins des enfants autistes peut être due à leurs préférences alimentaires restreintes associées à l'autisme, plutôt qu'à la cause de leurs symptômes.

«Le rôle du microbiome intestinal dans l'autisme suscite beaucoup d'intérêt, mais pas beaucoup de preuves tangibles», déclare l'auteur principal Jacob Gratten, de Mater Research en partenariat avec l'Université du Queensland à Brisbane, en Australie. «Notre étude, qui est la plus importante à ce jour, a été conçue pour surmonter certaines des limites des travaux antérieurs.»

Au cours de la dernière décennie, alors que le séquençage de nouvelle génération des espèces microbiennes dans l'intestin a rendu l'analyse du microbiome plus automatisée et moins longue, un certain nombre d'études ont examiné le lien entre des espèces particulières de microbes dans l'intestin et la santé mentale. . L'axe intestin-cerveau a été lié non seulement aux TSA, mais aussi à l'anxiété, à la dépression et à la schizophrénie. La possibilité de cibler le microbiote est un domaine de recherche croissant pour de nouveaux traitements.

Dans l'étude parue dans Cell, les chercheurs ont analysé des échantillons de selles d'un total de 247 enfants âgés de 2 à 17 ans. Les échantillons ont été collectés auprès de 99 enfants diagnostiqués avec un TSA, 51 frères et sœurs appariés non diagnostiqués et 97 enfants non apparentés et non diagnostiqués. Les sujets inclus dans l'analyse provenaient de l’Australian Autism Biobank et du Queensland Twin Adolescent Brain Project.

Les chercheurs ont analysé les échantillons par séquençage métagénomique, qui examine l'ensemble du génome des espèces microbiennes plutôt que de courts codes-barres génétiques (comme avec l'analyse 16S). Il fournit également des informations au niveau des gènes plutôt que des informations au niveau des espèces, et fournit une représentation plus précise de la composition du microbiome que l'analyse 16S, une technique utilisée dans de nombreuses études antérieures liant le microbiome à l'autisme.

«Nous avons également soigneusement pris en compte le régime alimentaire dans toutes nos analyses, ainsi que l'âge et le sexe», explique la première auteure Chloe Yap, étudiante en PhD qui travaille avec Gratten. «Le microbiome est fortement affecté par l'environnement, c'est pourquoi nous avons conçu notre étude avec deux groupes de comparaison.»

Sur la base de leur analyse, les chercheurs ont trouvé des preuves limitées d'une association directe de l'autisme avec le microbiome. Cependant, ils ont trouvé une association hautement significative entre l'autisme et l'alimentation et qu'un diagnostic d'autisme était associé à une alimentation moins diversifiée et à une moins bonne qualité alimentaire. De plus, les mesures psychométriques du degré de traits autistiques (y compris les intérêts restreints, les difficultés de communication sociale et la sensibilité sensorielle) et les scores polygéniques (représentant un proxy génétique) pour les TSA et les comportements impulsifs/compulsifs/répétitives étaient également liés à un régime moins diversifié.

«Prises ensemble, les données soutiennent un modèle étonnamment simple et intuitif, dans lequel les traits liés à l'autisme favorisent des préférences alimentaires restreintes», explique Yap.

«Cela conduit à son tour à une plus faible diversité du microbiome et à davantage de selles ressemblant à de la diarrhée.»

Les chercheurs reconnaissent plusieurs limites aux travaux actuels. La première est que la conception de l'étude ne peut exclure les contributions du microbiome avant le diagnostic de TSA, ni la possibilité que les changements liés à l'alimentation dans le microbiome aient un effet de rétroaction sur le comportement. Une autre est qu'ils ne pouvaient rendre compte de l'effet possible des antibiotiques sur le microbiome qu'en excluant ceux qui prenaient ces médicaments au moment de la collecte des selles. Enfin, aucun ensemble de données comparables n'est actuellement disponible pour confirmer les résultats.

«Nous espérons que nos résultats encourageront d'autres membres de la communauté de la recherche sur l'autisme à collecter régulièrement des métadonnées dans les études «omiques» pour tenir compte des facteurs de confusion potentiels importants (mais souvent sous-estimés) tels que l'alimentation», déclare Gratten. «Nos résultats mettent également l'accent sur la nutrition des enfants diagnostiqués autistes, qui est un contributeur cliniquement important (mais sous-estimé) à la santé et au bien-être en général.»

Les chercheurs prévoient de générer de nouvelles données dans un échantillon plus large pour reproduire leurs résultats.

Aux lecteurs du blog

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L'aversion des enfants pour le chou-fleur, le brocoli pourrait être écrit dans leur microbiome

«L'aversion des enfants pour le chou-fleur, le brocoli pourrait être écrit dans leur microbiome», source ACS.

De nombreux enfants, ainsi que des adultes, n'aiment pas les légumes du genre Brassica, tels que le brocoli, le chou-fleur, le chou et les choux de Bruxelles. Dans la bouche, les enzymes de ces légumes et des bactéries présentes dans la salive peuvent produire des odeurs sulfureuses désagréables. Désormais, des chercheurs, qui ont publié un article dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry de l'ACS, ont découvert que les niveaux de ces composés volatils sont similaires dans les paires parent-enfant, suggérant des microbiomes oraux partagés. Ils ont également constaté que des niveaux élevés font que les enfants n'aiment pas les légumes.

Les légumes du genre Brassica contiennent un composé appelé S-méthyl-ʟ-cystéine sulfoxyde qui produit de puissantes odeurs sulfureuses lorsqu'il est actionné par une enzyme dans les tissus de la plante, ainsi que par la même enzyme produite par les bactéries dans les microbiomes buccaux de certaines personnes. Des études antérieures ont montré que les adultes ont différents niveaux de cette enzyme dans leur salive, mais on ne sait pas si les enfants ont également des niveaux différents et si cela influence leurs préférences alimentaires. Damian Frank et ses collègues, qui ont mené cette recherche au CSIRO, l'agence scientifique nationale australienne, voulaient étudier les différences dans la production de soufre volatil dans la salive des enfants et des adultes et analyser comment elles affectent l'acceptation de Brassica.

Les chercheurs ont utilisé la chromatographie en phase gazeuse-olfactométrie-spectrométrie de masse pour identifier les principaux composés odorants dans le chou-fleur et le brocoli crus et cuits à la vapeur. Ensuite, ils ont demandé à 98 couples enfants/parents, avec des enfants âgés de 6 à 8 ans, d'évaluer les principaux composés olfactifs. Le trisulfure de diméthyle, qui sent le pourri, le soufre et le putride, était l'odeur la moins appréciée des enfants et des adultes. L'équipe a ensuite mélangé des échantillons de salive avec de la poudre de chou-fleur cru et analysé les composés volatils produits au fil du temps.

De grandes différences dans la production de soufre volatil ont été retrouvées entre les individus, et les enfants avaient généralement des niveaux similaires à ceux de leurs parents, ce qui s'explique probablement par des microbiomes similaires. Les enfants dont la salive produisait de grandes quantités de volatiles soufrés n'aimaient pas le plus les légumes crus du genre Brassica, mais cette relation n'a pas été observée chez les adultes, qui pourraient apprendre à tolérer la saveur au fil du temps. Ces résultats fournissent une nouvelle explication potentielle pour laquelle certaines personnes aiment les légumes du genre Brassica et d'autres (en particulier les enfants) ne le font pas, selon les chercheurs.

Complément du 27 septembre 2021. 

Votre gosse n'aime.pas le brocoli et le chou fleur? C'est dû à une enzyme de la salive.

Ça passera. https://t.co/JD8nWTB94k

— Emmanuelle Ducros (@emma_ducros) September 26, 2021

Avis aux lecteurs

Voici une liste des rappels du 23 septembre 2021: 22 produits

- oxyde d’éthylène: 15

- Listeria monocytogenes: 4, salade de lentilles tofu bio, cubes de saumon qualité sashimi, saucisson à l’ail, pâté au jambon cru forêt noire

- résidus de médicaments vétérinaires: 1, cuisses de grenouille

- Salmonella: 1, escalope de poulet mariné 1kg. Rappel déjà signalé le 22 septembre par le blog. Ce rappel ne sera pas décompté.

- erreur de marquage de la DLC: 1, Gü dessert gourmand

- plante non comestible: 1, laurier cerise au lieu de laurier sauce en vente chez Lidl. Oubli de RappelConso.

Prédire les interactions microbiennes dans l'intestin humain

«Prédire les interactions microbiennes dans l'intestin humain», source Institute for Genomic Biology, University of Illinois.

L'intestin humain est constitué d'une communauté complexe de microbes qui consomment et sécrètent des centaines de petites molécules, un phénomène appelé alimentation croisée. Cependant, il est difficile d'étudier ces processus de manière expérimentale.

Une nouvelle étude, publiée dans Nature Communications, utilise des modèles pour prédire les interactions d'alimentation croisée entre les espèces microbiennes dans l'intestin. Les prédictions issues de ces méthodes de calcul pourraient éventuellement aider les médecins à mieux comprendre la santé intestinale.

La communauté microbienne ou microbiome de l'intestin est connue pour influencer la santé humaine. Des études antérieures se sont concentrées sur la détermination des types de microbes présents. Malheureusement, ces informations ne sont pas suffisantes pour comprendre le microbiome.

«L'environnement intestinal est façonné par de petites molécules connues sous le nom de métabolites, qui sont excrétées par la communauté microbienne», a dit Sergei Maslov, professeur de bio-ingénierie. «Bien qu'il soit possible de mesurer ces métabolites de manière expérimentale, c'est lourd et coûteux.»

Les chercheurs avaient déjà publié une étude dans laquelle ils utilisaient des données expérimentales provenant d'autres études pour modéliser le devenir des métabolites lorsqu'ils traversent le microbiome intestinal. Dans la nouvelle étude, ils ont utilisé le même modèle pour prédire de nouveaux processus microbiens qui n'avaient pas été déterminés auparavant.

«Ce que nous mangeons passe dans notre intestin et il y a une cascade de microbes qui libèrent des métabolites», a dit Akshit Goyal, stagiaire en postdoc au MIT et collaborateur du laboratoire de Maslov. «Les biologistes ont mesuré ces molécules dans les selles humaines, nous avons montré que vous pouvez utiliser des modèles informatiques pour prédire les niveaux de certains.»

Mesurer chaque métabolite et essayer de comprendre quel microbe pourrait le libérer peut être difficile. «Il existe un vaste univers d'interactions croisées possibles. En utilisant ce modèle, nous pouvons aider les expériences en prédisant celles qui sont plus susceptibles de se produire dans l'intestin», a dit Goyal.

Le modèle était également soutenu par des annotations génomiques, qui expliquent quels gènes microbiens sont responsables du traitement des métabolites. «Nous sommes confiants dans nos prédictions de modélisation car nous avons également vérifié si les microbes contiennent les gènes nécessaires à la réalisation des réactions associées. Environ 65% de nos prédictions étaient étayées par ces informations», a dit Veronika Dubinkina, doctorante en bio-ingénierie.

Les chercheurs travaillent maintenant à améliorer le modèle en incluant davantage de données expérimentales. «Différentes personnes ont différentes souches de microbes intestinaux. Bien que ces différentes souches aient de nombreux gènes en commun, leurs capacités diffèrent», a dit Dubinkina. «Nous devons collecter davantage de données auprès des patients pour comprendre comment différentes communautés microbiennes se comportent chez différents hôtes.»

«Nous sommes également intéressés à déterminer à quelle vitesse les microbes consomment et sécrètent les métabolites», a déclaré Tong Wang, étudiant en doctorat de physique. «Actuellement, le modèle suppose que tous les microbes consomment des métabolites au même rythme. En réalité, les taux sont différents et nous devons les comprendre pour capturer la composition des métabolites dans l'intestin.»

Les «bonnes bactéries» dans le lait maternel changent avec le temps

«Les «bonnes bactéries» dans le lait maternel changent avec le temps», source communiqué de l'Université Mc Gill.

Des scientifiques découvrent un écosystème bactérien complexe et dynamique dans le lait maternel humain à l'aide de la technologie génomique mise au point pour la Station spatiale internationale.

Le cocktail de bactéries bénéfiques transmis de la mère au nourrisson par le lait maternel change considérablement au fil du temps et pourrait agir comme un rappel quotidien pour l'immunité et le métabolisme du nourrisson. L'étude, menée par des scientifiques de Montréal et du Guatemala et publiée dans Frontiers in Microbiology, a des implications importantes pour le développement et la santé des nourrissons.

Les chercheurs ont découvert une série d'espèces dans le microbiome jamais identifiées auparavant dans le lait maternel. Jusqu'à présent, on en savait relativement peu sur le rôledu microbiome bactérien dans le lait maternel. On pense que ces bactéries protègent le tractus gastro-intestinal du nourrisson et améliorent certains aspects de la santé à long terme, comme la prévention des allergies.

«Certaines espèces bactériennes que nous avons observées dans notre échantillon de lait maternel avaient une fonction commune de destruction de substances étrangères ou de xénobiotiques et pourraient jouer un rôle dans la protection contre les toxines et les polluants», explique le co-auteur Emmanuel Gonzalez, spécialiste en bioinformatique à l'Université McGill. La découverte met en lumière la manière dont les mères contribuent à jeter les bases de l'immunité infantile.

Diagramme en fleurs représentant les principaux groupes bactériens (phylums) dans le microbiome du lait des mères mam-mayas guatémaltèques. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

Différences entre la lactation précoce et tardive

Pour en savoir plus sur le microbiome du lait maternel, les scientifiques ont analysé des échantillons de lait maternel à l'aide d'une technologie d'imagerie à haute résolution, lancée à l'origine par l'Université McGill et l'Université de Montréal pour détecter les bactéries sur la Station spatiale internationale.

Ils ont analysé des échantillons de lait maternel de mères mam-mayas vivant dans huit communautés rurales éloignées des hauts plateaux occidentaux du Guatemala. Cela leur a donné une fenêtre unique pour observer le microbiome du lait maternel au fil du temps, en particulier entre le début et la fin de la lactation (6-46 jours contre 109-184 jours).

Contrairement à la plupart des mères en Amérique du Nord, presque toutes les mères mam-mayas allaitent pendant la période recommandée de six mois par l’Organisation mondiale de la santé. En Amérique du Nord, seulement 26% des mères le font. «Ce temps d'alimentation plus long nous a permis d'observer des changements importants dans les bactéries fournies aux nourrissons au fil du temps, ce qui pourrait avoir un impact sur la santé à long terme», explique Gonzalez.

La technologie génomique utilisée par les scientifiques a révélé une gamme d'espèces du microbiome partagées entre les mères mam-mayas, offrant un aperçu d'une communauté diversifiée de bactéries transmises aux nourrissons.

«L'étude des microbiomes de diverses communautés est importante pour comprendre les variations présentes chez les humains», explique la co-auteure Kristine Koski, professeure à l'École de nutrition humaine de McGill. «La plupart des études sur le microbiome du lait maternel ont été menées auprès de mères de pays à revenu élevé, ce qui donne une image incomplète des bactéries importantes transmises aux nourrissons au début du développement.»

Selon les scientifiques, travailler aux côtés des communautés sous-représentées sera essentiel pour obtenir une image précise du microbiome du lait maternel et des facteurs qui le façonnent. Ils espèrent que ces découvertes aideront à encourager une recherche plus inclusive et plus solide.

L'Université Technique de Graz identifie une bactérie qui protège les plants de riz contre des maladies

Des chercheurs du TU Graz, travaillant dans une équipe internationale, ont identifié une bactérie dans des graines de riz qui peut conduire à une résistance complète à un pathogène spécifique et qui est naturellement transmise d'une génération de plantes à une autre. © Mengcen Wang.

«Des plants de riz résistants: TU Graz identifie une bactérie qui protège les plants de riz contre des maladies», source communiqué de la Graz University of Technology. 

Grâce à leur expertise dans la recherche sur le microbiome, des chercheurs de l'Institute of Environmental Biotechnology ont pu démontrer comment une bactérie spécifique à l'intérieur des graines de plants de riz inhibe efficacement et de manière écologique les pathogènes végétaux destructeurs.

Le riz est l'aliment de base d'environ la moitié de la population mondiale. La culture du riz est très gourmande en eau et, selon l'organisation d'aide allemande Welthungerhilfe, environ 15 pour cent du riz est cultivé dans des zones à haut risque de sécheresse. Le réchauffement climatique devient donc de plus en plus problématique pour la riziculture, conduisant de plus en plus souvent à de petites récoltes et à des crises de faim. Les mauvaises récoltes causées par des agents pathogènes des plantes aggravent encore la situation. Ici, l'agriculture conventionnelle tente de contrer cela avec des pesticides, qui sont principalement utilisés comme mesure de précaution dans la riziculture. La sélection de plantes résistantes est la seule alternative à ces agents dangereux pour l'environnement, et actuellement avec un succès modéré. Si les plants résistent à un pathogène grâce à leur sélection, ils sont généralement plus sensibles à d'autres pathogènes ou sont moins robustes dans des conditions environnementales défavorables.

Une bactérie confère une résistance aux agents pathogènes

Pour cette raison, un groupe de recherche international qui comprend l'Institut de biotechnologie environnementale de l'Université de technologie de Graz étudie depuis un certain temps le microbiome des graines de plants de riz afin d'établir des corrélations entre la santé des plants et la présence de certains micro-organismes. Le groupe a désormais réalisé une avancée majeure. Ils ont identifié une bactérie à l'intérieur de la graine qui peut conduire à une résistance complète à un pathogène particulier et qui est naturellement transmise d'une génération de plante à une autre. Les résultats publiés dans la revue scientifique Nature Plants fournissent une toute nouvelle base pour la conception de produits phytosanitaires biologiques et la réduction supplémentaire des biotoxines dangereuses produites par les agents pathogènes des plants.

Le microbiome du riz

Dans la riziculture conventionnelle dans la province chinoise du Zhejiang, il a été observé qu'un génotype de plants de riz (cultivar Zhongzao 39) développe parfois une résistance au phytopathogène Burkholderia plantarii. Ce pathogène conduit à des mauvaises récoltes et produit également une biotoxine qui peut causer des dommages aux organes et des tumeurs chez les humains et les animaux constamment exposés. «Jusqu'à présent, la résistance sporadique des plants de riz à ce pathogène ne pouvait pas être expliquée», déclare Tomislav Cernava de l'Institut de biotechnologie environnementale de l'Université de technologie de Graz. En collaboration avec une sommité de la recherche sur le microbiome et directeur de l'institut, Gabriele Berg, et son collègue de l'institut Peter Kusstatscher, Cernava a étudié en détail le microbiome des graines de riz de différentes régions de culture dans le cadre d'une collaboration avec l'Université du Zhejiang (Hangzhou) et Nanjing. Université d'agriculture en Chine ainsi qu'avec l'Université japonaise Hokkaido à Sapporo.

La composition bactérienne comme facteur décisif

Les scientifiques ont découvert que les plants résistants avaient une composition bactérienne à l'intérieur des graines différente de celle des plants sensibles aux maladies. Le genre bactérien Sphingomonas en particulier a été retrouvé beaucoup plus souvent dans les graines résistantes. Les chercheurs ont donc isolé des bactéries de ce genre à partir des graines et identifié la bactérie Sphingomonas melonis comme l'agent responsable de la résistance aux maladies. Cette bactérie produit un acide organique (acide anthranilique), qui inhibe le pathogène et le rend ainsi inoffensif. «Cela fonctionne également lorsque Sphingomonas melonis isolé est appliqué sur des plants de riz non résistants. Cela les rend automatiquement résistants au pathogène végétal Burkholderia plantarii», explique Tomislav Cernava. De plus, la bactérie s'installe dans certains génotypes de riz et se transmet ensuite naturellement d'une génération végétale à l'autre. «Le potentiel de cette découverte est énorme. À l'avenir, nous pourrons utiliser cette stratégie pour réduire les pesticides dans l'agriculture et en même temps obtenir de bons rendements», souligne Cernava.

Salmonella contre le microbiome

«Salmonella contre le microbiome», source revue parue dans Microbiology and Molecular Biology Reviews.

Résumé

Un microbiote intestinal équilibré contribue à la santé, mais les mécanismes de maintien de l'homéostasie restent insaisissables. L'assemblage du microbiote au cours de la petite enfance est régi par la compétition entre les espèces et par des facteurs environnementaux, appelés filtres d'habitat, qui déterminent la gamme de caractères réussis au sein de la communauté microbienne. Ces filtres d'habitat comprennent le régime alimentaire, les ressources dérivées de l'hôte et les métabolites dérivés du microbiote, tels que les acides gras à chaîne courte. Une fois le microbiote mûri, la compétition et le filtrage de l'habitat empêchent la greffe de nouveaux microbes, offrant ainsi une protection contre les infections opportunistes.

La compétition avec les entérobactéries endogènes, le filtrage de l'habitat par des acides gras à chaîne courte et un filtre d'habitat dérivé de l'hôte, l'hypoxie épithéliale, contribuent également à la résistance à la colonisation contre les sérotypes de Salmonella. Cependant, à une dose de challenge élevée, ces pathogènes francs peuvent surmonter la résistance à la colonisation en utilisant leurs facteurs de virulence pour déclencher une inflammation intestinale. À son tour, l'inflammation augmente la disponibilité luminale des ressources dérivées de l'hôte, telles que l'oxygène, le nitrate, le tétrathionate et le lactate, créant ainsi un état de filtrage anormal de l'habitat qui permet au pathogène de surmonter l'inhibition de la croissance par les acides gras à chaîne courte. Ainsi, l'étude du processus d'invasion des écosystèmes par les sérotypes de Salmonella clarifie que la résistance à la colonisation peut être affaiblie en perturbant le filtrage de l'habitat défini par l'hôte. Ces informations sont pertinentes pour comprendre comment l'inflammation déclenche la dysbiose liée aux maladies non transmissibles, conditions dans lesquelles les entérobactéries endogènes se développent dans le microbiote fécal en utilisant certaines des mêmes ressources limitant la croissance requises par les sérotypes de Salmonella pour l'invasion des écosystèmes. En substance, l'invasion des écosystèmes par les sérotypes de Salmonella suggère que l'homéostasie et la dysbiose représentent simplement des états où la compétition et le filtrage de l'habitat sont respectivement normaux ou anormaux.