Fonctionnalité de l'Ecosystème Intestinal  (FInE)   Responsable : Nicolas Lapaque

L'équipe FInE

Les membres de l'équipe et les anciens membres

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) de chaque individu contient ~28 fois plus de gènes que son génome humain. Le microbiote est, d'ailleurs, 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. Notre objectif est de mieux comprendre les mécanismes de la symbiose homme-microbes et l'influence de notre alimentation en particulier l'importance des fibres, des polyphénols, et des probiotiques afin de définir les stratégies de sa modulation.

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

Notre thématique s’articule autour de plusieurs thèmes portés par les chercheurs de l'équipe et appuyés par 3 ateliers techniques

FAITS MARQUANTS DE L'EQUIPE

1) Leadership en 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 du microbiote intestinal sur la période 2008-2018.

2) Métagénomique fonctionnelle et émergence de la plateforme MetaFun à MetaGenoPolis . Avec plus de 20 publications et six brevet, 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, Patrascu et al, 2017). A travers plusieurs études, nous avons démontré que les Acides Gras à Chaîne Courte dont le butyrate impactaient fortement les cellules épithéliales intestinales.

3) Standards de manipulation d’échantillons et émergence de la plateforme Sambo à MétaGenoPolis. Les standards de manipulation d’échantillons et de préparations d’acides nucléiques appliqués aux grandes cohortes française (ANR-MicroObese) et Européenne (EU-MetaHIT, MetaCardis) ont donné l’assurance qualité essentielle à la percée de la métagénomique via l’INRA. Les standards ont été publiés en 2017 dans la revue Nature Biotechnology (Costea et al).

4) Dysbiose structurelle et altération du dialogue microbiote-hôte dans diverses pathologies. 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 altéré dans diverses pathologies (voir la liste de publication de l'équipe). Ces travaux ont donné naissance à notre vision actuelle de l'homme comme étant un holobionte (van de Guchte et al, 2018).

COMPOSITION DE L'EQUIPE

GRANDS PROJETS (en cours)   (Projet et collaborations)

PLBIO-INCA (2021-2024) : Nicolas Lapaque

ERC Advanced Homo-Symbosius (2019-2023) : Joël Doré

EU FP7 Microb-Predict (2019-2026) Coordinateur : Jonel Trebicka (EF CLIF, Barcelone)

ANR LUMI (2019-2022) Coordinatrice : Sylvia Cohen-Kaminsky (INSERM)

Plusieurs projets collaboratifs avec des industriels sont également en cours en particulier avec DuPont, Sanofi et Roquette.

GRANDS PROJETS auxquels nous avons contribué :

ANR FunAMetaGen (2015-2019) Coordinateur : Laurent Chene (Entérome)

ANR PigletBiota (2014-2018) Coodinateur : J Estellé (INRA - Gabi)

ANR ProteoCardis (2016-2020) Coordinatrice : Catherine Juste

EU FP7 MetaCardis(2012-2018) Coordinatrice : K Clément (ICAN)

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 EPIFLORE (2013-2016) Coordinatrice : MJ Butel (Université Paris Descartes)

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

Risk OGM CRYMUC (2012-2016) Coordinatrice : C. Nielsen-Leroux (GME - Micalis)

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

QUELQUES PUBLICATIONS REPRESENTATIVES DE NOS TRAVAUX :   

(Liste de publications sur les 10 dernières années)

1) 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.

2) 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) Costea PI, Zeller G, Sunagawa S, Pelletier E, Alberti A, Levenez F, Tramontano M, Driessen M, Hercog R, Jung FE, Kultima JR, Hayward MR, Coelho LP, Allen-Vercoe E, Bertrand L, Blaut M, Brown JRM, Carton T, Cools-Portier S, Daigneault M, Derrien M, Druesne A, de Vos WM, Finlay BB, Flint HJ, Guarner F, Hattori M, Heilig H, van Hylckama Vlieg J, Junick J, Klymiuk I, Langella P, Le Chatelier E, Mai V, Manichanh C, Martin JC, Mery C, Morita H, O'Toole PW, Orvain C, Patil KR, Penders J, Persson S, Pons N, Popova M, Salonen A, Saulnier D, Scott KP, Singh B, Slezak K, Veiga P, Versalovic J, Zhao L, Zoetendal EG, Ehrlich SD, Dore J, Bork P. Towards standards for human fecal sample processing in metagenomic studies. Nat Biotechnol. 2017 Oct 2. doi: 10.1038/nbt.3960.

5) Patrascu O, Béguet-Crespel F, Marinelli L, Le Chatelier E, Abraham AL, Leclerc M, Klopp C, Terrapon N, Henrissat B, Blottière HM, DoréJ, Béra-Maillet C. A fibrolytic potential in the human ileum mucosal microbiota revealed by functional metagenomic Scientific Reports 7, Article number: 40248 (2017) doi:10.1038/srep40248

6) Larraufie P, Martin-Gallausiaux C, Lapaque N, Dore J, Gribble FM, Reimann F, Blottiere HM. SCFAs strongly stimulate PYY production in human enteroendocrine cells. Sci Rep. 2018 Jan 8;8(1):74. doi: 10.1038/s41598-017-18259-0.

CONTACT

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