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FInE / Blottière

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Fonctionnalité de l'Ecosystème Intestinal
 (FInE)
 
Responsable : Hervé Blottière 

Photo Joël Hervé

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THEMATIQUE

Le microbiote intestinal humain, tel que nous le connaissons aujourd’hui, apparaît d’une très grande complexité. Afin d'avancer vers une prise en compte holistique incluant sa composante non cultivable encore majoritaire à ce jour, nous avons contribué à l'élaboration d’une approche nouvelle et puissante, la métagénomique qui a permis des progrès rapides dans la caractérisation de la diversité génomique et génétique du microbiote intestinal. Ainsi, le génome microbien (microbiome) contient ~150 fois plus de gènes que le génome humain et le microbiote est considéré comme un organe de l’hôte à part entière.

L’équipe FInE a comme but d’approfondir la vision actuelle du rôle fondamental joué par le microbiote en santé humaine. Nos objectifs visent à Identifier les mécanismes des interactions aliments-microbiote-hôte chez l’homme sain ou malade (inflammation, obésité, cancer) afin de mieux comprendre l’écosystème intestinal et de définir les stratégies de sa modulation.

FInE est un équipe mixte liée aux département AlimH et Mica de l'INRA. Elle est étroitement liée à MetaGenoPolis puisqu'elle a contribué à l'émergence de deux de ces plateformes (SAMBO et MétaFun).

Notre thématique s’articule autour de quatre thèmes complémentaires portés chacun par un des chercheurs de l'équipe :

Thèmes
  • Thème 1 : Vers une compréhension des mécanismes enzymatiques de dégradation des glucides complexes et conséquences pour l’hôte (Porteur :Christel Béra-Maillet)

Par des approches de métagénomique fonctionnelle, notre but est d'explorer le potentiel fibrolytique du microbiote fécal d’individus (en particulier obèses) pour des activités de dégradation des composés alimentaires en particulier les polysaccharides végétaux;

  • Thème 2 : Vers l’identification des effecteurs du dialogue microbiote –hôte et des conséquences santé de ces interactions (Porteur : Nicolas Lapaque)

En utilisant une approche de métagénomique fonctionnelle originale, notre équipe identifie des gènes et molécules/métabolites bactériens modulant l’homéostasie de la barrière intestinale dans sa composante épithéliale, immunitaire (en particulier Treg) et métabolique.

  • Thème 3 : Vers l’identification de protéines bactériennes signatures d’écosystèmes sains ou déséquilibrés/pathologiques (Porteur : Catherine Juste)

Par une approche très novatrice de métaprotéomique, nous cherchons à identifier des protéines différentiellement exprimées entre témoins et patients (malades de Crohn, obèses) qui pourraient être des marqueurs prédictifs ou de substitution, des cibles thérapeutiques, et apporter des pistes mécanistiques.

  • Thème 4 : Vers une ingénierie écologique raisonnée du microbiote intestinal humain (Porteur : Joël Doré)

Partant de l'hypothèse que l'écosystème intestinal est sujet à l’hystérésis et que la dysbiose est alors un réel état stable alternatif , nous cherchons modéliser l'ecosystème, à définir les seuil de stress qui dépassent les capacités écologiques de résistance issus d’une transition critique et à mettre en oeuvre des stratégies de modulation nutritionnelle et de nutrition préventive, de thérapies personnalisées, voire de reconstruction écologique (transplantation/ transfert/ bacteriotherapie).

FAITS MARQUANTS DE L'EQUIPE

1) Noyau phylogénétique et métagénomique. Nous avons montré que 5% des espèces moléculaires sont présentes et abondantes chez la majorité des microbiotes fécaux des individus sains. Ce cœur d’espèces microbiennes retrouvées chez la grande majorité des individus sains jouerait un rôle dans l’homéostasie intestinale (Tap et al, 2009). Ces résultats ont été confirmés par les données issues du projet EU-Metahit (Qin et al, 2010).

2) Leadership métagénomique. L’équipe FInE a publié les deux premiers travaux de métagénomique intestinale humaine à l’INRA (Manichanh et al, 2006 et Gloux et al, 2007) et participé à la majorité des publications INRA sur métagénomique quantitative et fonctionnelle sur la période 2008-2015.

3) Métagénomique fonctionnelle et émergence de la plateforme MGP-MetaFun. A travers 15 publications et six brevet sur la période, l’équipe FInE a développé sa stratégie de métagénomique fonctionnelle basée sur le criblage d’activités exprimées par des clones métagénomiques ou des souches commensales et probiotiques vis-à-vis de cellules humaines ou de substrats alimentaires (Lakhdari et al, 2010, de Wouters et al, 2014).

4) Standards de manipulation d’échantillons et émergence de la plateforme MGP-Sambo. Les standards de manipulation d’échantillons et de préparations d’acides nucléiques appliqués aux grandes cohortes française (ANR-MicroObese) et Européenne (EU-MetaHIT) ont donné l’assurance qualité essentielle à la percée de la métagénomique via l’INRA. Sept publications dont 4 des 5 parues dans Nature en ont bénéficié.

5) Dysbiose structurelle et altération du dialogue microbiote-hôte dans la maladie de Crohn. Pionnière dans la description de la dysbiose intestinale dans la maladie de Crohn, l’équipe FInE a poussé ce concept jusqu’à montrer qu’au-delà de l’altération de composition du microbiote, c’est le dialogue entre bactéries et cellules intestinales qui est éteint dans cette pathologie (Manichanh et al, 2006, Juste et al, 2014).

Présentation fine

   

MGP : US 1367 MetaGenoPolis. Certains membres de l'équipe sont aussi impliqués dans le projet MetaGenoPolis

GRANDS PROJETS (en cours)

EU FP7 MetaCardis (2012-2017) Coordinatrice : K Clément (ICAN)

ANR EPIFLORE (2013-2016) Coordinatrice : MJ Butel (Université Paris Descartes)
ANR FunAMetaGen (2015-2019) Coordinateur : Laurent Chene (Entérome)
ANR ProteoCardis (2016-2020) Coordinatrice : Catherine Juste

ANR PigletBiota (2014-2018) Coodinateur : J Estellé (INRA - Gabi)
Risk OGM CRYMUC (2012-2016) Coordinatrice : C. Nielsen-Leroux (GME - Micalis)

GRANDS PROJETS auxquels nous avons contribué :

EU FP7 IHMS (2011-2015) Coordinateur : SD Ehrlich (MGP)
EU FP7 METAHIT (2008-2012) Coordinateur : SD Ehrlich (MGP)
EU FP7 Cross-Talk (2008-2012) Coordinateurs : E Maguin (Ife - Micalis) & HM Blottière (FInE - Micalis)

ANR SUSFLORA (2011-2014) Coordinatrice : C Rogel-Gaillard (INRA - Gabi)
ANR Surfing (2011-2014) Coordinateurs : G Jan (STLO - INRA) & M van de Guchte (Ife - Micalis)
ANR SFBIMPRO (2010-2013) Coordinatrice : V Gaboriau-Routhiau (INSERM - Necker)

ANR FunMetaGen (2012-2014) Coordinateur : HM Blottière (FInE - Micalis)
ANR MicroObes (2008-2012) Coordinateur : J Doré (FInE - Micalis)

INRA MEM MetaScreen (2011-2013) Coordinatrice : G Veronese (LISBP – INRA
INRA MEM OBOMICS (2012-2014) Coordinatrice : C Juste (FInE - Micalis)

 

QUELQUES PUBLICATIONS RECENTES

 

1) Doré J, Blottière H. (2015) The influence of diet on the gut microbiota and its consequences for health. Curr Opin Biotechnol, 20;32C:195-199.

2) de Wouters T, Ledue F, Nepelska M, Doré J, Blottière HM, Lapaque N. (2014) A Robust and Adaptable High Throughput Screening Method to study Host-Microbiota interactions in the Human Intestine. PLoS One, 9:e105598.

3) Juste C, Kreil DP, Beauvallet C, Guillot A, Vaca S, Carapito C, Mondot S, Sykacek P, Sokol H, Blon F, Lepercq P, Levenez F, Valot B, Carré W, Loux V, Pons N, David O, Schaeffer B, Lepage P, Martin P, Monnet V, Seksik P, Beaugerie L, Ehrlich SD, Gibrat JF, Van Dorsselaer A, Doré J. (2014) Bacterial protein signals are associated with Crohn's disease. Gut 63 :1566-77.

3) Nielsen HB, Almeida M, Juncker AS, Rasmussen S, Li J, Sunagawa S, Plichta DR, Gautier L, Pedersen AG, Le Chatelier E, Pelletier E, Bonde I, Nielsen T, Manichanh C, Arumugam M, Batto JM, Quintanilha Dos Santos MB, Blom N, Borruel N, Burgdorf KS, Boumezbeur F, Casellas F, Doré J, Dworzynski P, Guarner F, Hansen T, Hildebrand F, Kaas RS, Kennedy S, Kristiansen K, Kultima JR, Léonard P, Levenez F, Lund O, Moumen B, Le Paslier D, Pons N, Pedersen O, Prifti E, Qin J, Raes J, Sørensen S, Tap J, Tims S, Ussery DW, Yamada T; MetaHIT Consortium, Renault P, Sicheritz-Ponten T, Bork P, Wang J, Brunak S, Ehrlich SD. (2014) Identification and assembly of genomes and genetic elements in complex metagenomic samples without using reference genomes. Nat Biotechnol, 32:822-828.

4) Li J, Jia H, Cai X, Zhong H, Feng Q, Sunagawa S, Arumugam M, Kultima JR, Prifti E, Nielsen T, Juncker AS, Manichanh C, Chen B, Zhang W, Levenez F, Wang J, Xu X, Xiao L, Liang S, Zhang D, Zhang Z, Chen W, Zhao H, Al-Aama JY, Edris S, Yang H, Wang J, Hansen T, Nielsen HB, Brunak S, Kristiansen K, Guarner F, Pedersen O, Doré J, Ehrlich SD; MetaHIT Consortium, Bork P, Wang J. (2014) An integrated catalog of reference genes in the human gut microbiome. Nat Biotechnol, 32:834-841.

5) Larraufie P, de Wouters T, Veronese G, Blottière HM, Doré J. (2015) Functional Metagenomics to decipher food-microbe-host crosstalk. Proc Nutr Soc, 74(1):1-4

 

CONTACT

Hervé Blottière
Institut Micalis (UMR1319/INRA-AgroParisTech)
INRA, Domaine de Vilvert
78352 Jouy-en-Josas Cedex, France