Comment les prédateurs influencent notre flore intestinale : les bactériophages
Le microbiome intestinal est un écosystème complexe et interconnecté d’espèces. Et, comme dans tout écosystème, certains organismes sont des prédateurs et d’autres, des proies. Une nouvelle étude menée par des chercheurs du Brigham and Women’s Hospital et du Wyss Institute examine les effets des bactériophages, des virus qui infectent et tuent les bactéries. Ils concluent que les phages peuvent avoir une influence profonde sur la dynamique du microbiome intestinal, en affectant non seulement directement certaines espèces, mais aussi en provoquant un effet en cascade sur d’autres. Les phages peuvent également affecter leur hôte humain en modulant les métabolites, y compris les substances chimiques présentes dans le cerveau. L’équipe, dont font partie le premier auteur Bryan Hsu et l’auteure principale de correspondance Pamela Silver, du Wyss Institute, ainsi que la Dre Lynn Bry, du Brigham et directrice du Massachusetts Host-Microbiome Center, Cell Host & Microbe.
« L’un des principaux intérêts de mon laboratoire est de comprendre les changements dans la dynamique du microbiome intestinal. Les bactériophages sont une partie importante du microbiome, mais ils n’ont pas encore été beaucoup étudiés », a déclaré le Dr Ph.D., MPH, codirecteur du Massachusetts Host-Microbiome Center et chef de la Division de pathologie computationnelle du Département de pathologie du Brigham. « Certaines personnes étudient la thérapie par phages et utilisent des phages pour tuer les microbes, mais les phages se trouvent également naturellement dans l’intestin et coexistent avec le reste de l’écosystème. Nous voulions savoir ce qu’ils y font. »
Pour répondre à cette question, l’équipe a colonisé les intestins de souris avec un ensemble défini d’espèces bactériennes humaines, puis a ajouté des phages pour suivre la croissance de chaque microbe. Grâce au séquençage à haut débit et aux analyses informatiques, l’équipe a découvert que les phages provoquaient le déclin des espèces dont ils se nourrissaient, comme on pouvait s’y attendre, mais avec un effet d’entraînement sur le reste de l’écosystème, y compris des proliférations d’espèces non ciblées.
En plus d’étudier les effets sur les microbes, l’équipe a également étudié les effets sur le métabolome : des substances chimiques qui peuvent provenir à la fois de l’hôte et des bactéries présentes. Ils ont découvert qu’en modulant le microbiome avec des phages, ils pouvaient observer des changements spécifiques dans le métabolome, y compris des changements dans les niveaux de neurotransmetteurs et d’acides biliaires.
« Cette découverte me fascine et m’incite à poursuivre mes recherches, et elle soulève des questions importantes : pouvons-nous utiliser des phages pour moduler ces activités ? Cela pourrait-il être une intervention dans des maladies comme la dépression, où l’on souhaite modifier les niveaux de neurotransmetteurs ? », a déclaré Gerber. « Même s’ils ne sont pas utilisés comme un thérapeutique direct, notre étude suggère que les phages peuvent être un bon outil pour comprendre les effets potentiels d’autres thérapeutiques qui modifient le microbiome. »
Gerber et ses collègues sont particulièrement intéressés par l’étude de l’interface entre les phages et la malnutrition dans les pays en développement, car la malnutrition peut avoir des effets profonds sur le métabolome et le microbiome.
« Nous espérons que nos travaux fourniront un cadre pour de futures recherches examinant l’interaction entre les phages, le microbiote et la santé et la maladie de l’hôte », a déclaré Gerber.
Source : https://phys.org/news/2019-06-phage-bacteria-predators-gut-microbiome.amp
