Thèse Impact de Souches de Lactobacilles sur le Microbiote Intestinal et les Fonctions Cellulaires H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Santé et médicaments
École doctorale : Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
Laboratoire de recherche : Inflammation, Microbiome, Immunosurveillance
Direction de la thèse : Anne-Marie CASSARD-DOULCIER ORCID 0000000218135128
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59

Les bactéries lactiques, en particulier les lactobacilles présents dans les produits fermentés, jouent un rôle central dans le maintien de l'homéostasie intestinale et la santé globale de l'hôte. Elles renforcent la barrière épithéliale, stimulent la production d'IgA et régulent les réponses immunitaires et inflammatoires locales. Au-delà de l'intestin, leur action s'étend aux tissus périphériques grâce à la production de métabolites microbiens tels que les acides gras à chaîne courte, les indoles et les acides biliaires secondaires. Ces composés diffusent dans la circulation et agissent sur divers récepteurs métaboliques et immunitaires, influençant l'homéostasie des tissus périphériques. Cependant, tous les mécanismes induits par ces lactobacilles sont loin d'être totalement explorés. De plus, leur impact en fonction de la composition bactérienne et des nutriments auxquels ces bactéries sont exposées reste à documenter plus largement. Notre projet vise à documenter l'effet de 3 lactobacilles sur la composition bactérienne de microbiotes humains en fonction de différents substrats de l'alimentation ainsi que leur fonction. L'approche in vitro permettra l'analyse de la fonction de cellules intestinales, hépatocytaires et macrophagiques ainsi que l'analyse des voies métaboliques impliquées.

Le rôle essentiel du microbiote intestinal dans la santé est désormais prouvé et le maintien ou la restauration d'un microbiote en symbiose avec l'hôte est à l'heure actuelle un défi majeur chez les individus sains ou présentant une dysbiose. Les produits fermentés et en particulier les produits laitiers et leurs bactéries lactiques déjà connues pour leurs effets bénéfiques sur l'homéostasie intestinale nécessitent des études plus poussées pour comprendre leurs différents mécanismes d'action sur la santé de l'hôte1. Ces bactéries lactiques sont d'un très grand intérêt car elles font partie des bactéries ayant prouvé leur innocuité pour un usage chez l'homme2. Les bactéries lactiques jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie intestinale et, au-delà, dans la régulation de la physiologie systémique3. Ces bactéries commensales participent activement à la stabilité du microbiote, au renforcement de la barrière épithéliale et à la modulation immunitaire locale. Elles stimulent la production d'IgA, favorisent la sécrétion de mucus, réduisent les réponses inflammatoires et limitent la colonisation par des pathogènes opportunistes3. Outre ces effets locaux, les lactobacilles exercent une influence systémique par la production de métabolites microbiens dont les acides gras à chaîne courte, les indoles et les acides biliaires secondaires, capables de diffuser dans la circulation portale et systémique. Ces composés activent divers récepteurs modulant ainsi les fonctions cellulaires et le métabolisme de l'hôte dont le métabolisme énergétique, lipidique et la réponse immunitaire périphérique4. Par l'axe intestin-foie, ces métabolites ont un impact essentiel sur l'homéostasie hépatique incluant la modulation de la stéatose hépatique ou l'inflammation locale5-7. Dans des contextes pathologiques tels que l'obésité ou la stéatohépatite alcoolique, souvent associés à une dysbiose, la diminution des lactobacilles s'accompagne d'une réduction des métabolites bénéfiques et d'une aggravation de l'inflammation systémique8. Ainsi, la restauration du microbiote par des souches probiotiques de Lactobacillus pourrait rétablir la production de métabolites protecteurs, contribuant à la résilience métabolique et immunitaire de l'organisme 9-13. Cependant, tous les mécanismes induits par ces lactobacilles sont loin d'être totalement explorés. De plus, leur impact en fonction de la composition bactérienne et des nutriments auxquels ces bactéries sont exposées reste à documenter plus largement. Notre projet vise à documenter l'effet de 3 lactobacilles sur la composition bactérienne de microbiotes humains en fonction de différents substrats de l'alimentation ainsi que de leur fonction. L'approche in vitro permettra l'analyse de la fonction des cellules intestinales, hépatocytaires et macrophagiques ainsi que l'analyse des voies métaboliques impliquées.

1) Explorer le rôle des souches de lactobacilles de produits fermentés sur la composition bactérienne de microbiotes humains en présence de différents substrats alimentaires.
2) Étudier l'impact de ces microbiotes modifiés par les souches lactiques sur les fonctions des cellules épithéliales intestinales, hépatiques et immunitaires.
3) Décrypter les voies de signalisation par lesquelles ces fonctions vont être modulées.

Ce projet vise à utiliser différentes techniques in vitro pour documenter l'impact de 3 souches de lactobacilles sur le microbiote intestinal d'une part et les conséquences sur les fonctions cellulaires.
L'étude du microbiote intestinal (MI) humain sera faite en utilisant une chambre de Freiter et un système d'incubation de ce microbiote (MiPro14). Ce dispositif permettra d'étudier l'impact de ces souches sur la composition bactérienne en fonction du MI de départ et en fonction de différents composés alimentaires. La composition du MI sera étudiée soit par analyses PCR de genres bactériens, soit par séquençage V3-V4 du 16S, soit, si les résultats le justifient, par séquençage shotgun. L'impact des surnageants, sur les fonctions cellulaires sera étudié sur différents types cellulaires rapidement en contact avec ces métabolites, lignées de cellules entérocytaires (Caco2), hépatiques (HepaRG, HepG2), cellules endothéliales du foie (SK-hep1) et macrophages (THP-1). En fonction des types cellulaires, l'analyse des fonctions se fera par PCR quantitative, western blot, imagerie confocale ou cytométrie en flux. Afin de disposer d'un modèle d'intestin plus élaboré qu'un simple épithélium, nous réaliserons également pour les surnageants les plus probants des organoïdes intestinaux ou des cultures d'explants. Les organoïdes devront être mis en place en routine dans le laboratoire au cours de la thèse et les mises au pont pourront se faire. Les cultures d'explants devront également être mises en place ; en revanche, une des techniques d'étude sur les explants sera le marquage en 3D par transparisation, qui est déjà en place dans le laboratoire.