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Meacutetageacutenomique et
microbiote intestinal
Claire Cherbuy Micalis
Caen 24 janvier 2019
Ougrave sommes nous localiseacutes
350 personnes Scientifiques Techniciens
Gestionnaires Enseignants
Contractuels Permanents
Microbiologie Alimentation Santeacute
bullEcosystegravemes Alimentaires et digestifs
bullAdaptation Bacteacuterienne et Pathogeacutenegravese
bullMicrobiologie des Systegravemes et de Synthegravese
Micalis Microbiologie de lrsquo alimentation au service de la
santeacute
Micalis Eacutecosystegravemesthinsp les microbiotes de lrsquoaliment et de lrsquohocircte Caracteacuteriser diffeacuterents eacutecosystegravemes microbiens par lrsquoanalyse de leur meacutetageacutenome Comprendre comment et pourquoi la diversiteacute des populations microbiennes et les services eacutecosysteacutemiques srsquoeacutetablissent et se maintiennent au sein des eacutecosystegravemes alimentaires et digestifs Eacute tudier les meacutecanismes de dialogue entre le microbiote humain et les cellules humaines Eacutecosystegravemes eacutetudieacutes microbiote humain intestinal et buccal eacutecosystegravemes fromagers et carneacutes levures alimentaires
Risques et seacutecuriteacute microbiologique de lrsquoalimentation Eacute tudier les conditions et les meacutecanismes moleacuteculaires drsquoadaptation et drsquoeacutemergence des microorganismes pathogegravenes dits opportunistes au sein de la chaicircne alimentaire de lrsquoaliment au tube digestif de lrsquohomme Deacutevelopper des outils drsquoidentification des microorganismes pathogegravenes et deacutefinir des strateacutegies de preacutevention et de lutte contre ceux qui peuvent contaminer la chaicircne alimentaire Eacute tudier la reacuteponse des microorganismes utiles drsquoalteacuteration ou pathogegravenes aux contraintes de fabrication et de conservation des aliments Microorganismes eacutetudieacutes bacteacuteries lactiques streptocoques enteacuterocoquesstaphylocoques bacilles bacteacuteriophages
Biologie systeacutemique syntheacutetiqu e et biotechnologiesthinspune approche globale des processus biologiques Eacute tudier des microorganismes ou des processus biologiques en tant que systegravemes inteacutegreacutes Modeacuteliser pour pouvoir preacutedire et controcircler le comportement des microorganismes E xploiter les capaciteacutes de biosynthegravese des microorganismes pour des applications en alimentation biotechnologies blanches ou santeacute Microorganismes eacutetudieacutes bacilles levures oleacuteagineuses
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Ougrave sommes nous localiseacutes
350 personnes Scientifiques Techniciens
Gestionnaires Enseignants
Contractuels Permanents
Microbiologie Alimentation Santeacute
bullEcosystegravemes Alimentaires et digestifs
bullAdaptation Bacteacuterienne et Pathogeacutenegravese
bullMicrobiologie des Systegravemes et de Synthegravese
Micalis Microbiologie de lrsquo alimentation au service de la
santeacute
Micalis Eacutecosystegravemesthinsp les microbiotes de lrsquoaliment et de lrsquohocircte Caracteacuteriser diffeacuterents eacutecosystegravemes microbiens par lrsquoanalyse de leur meacutetageacutenome Comprendre comment et pourquoi la diversiteacute des populations microbiennes et les services eacutecosysteacutemiques srsquoeacutetablissent et se maintiennent au sein des eacutecosystegravemes alimentaires et digestifs Eacute tudier les meacutecanismes de dialogue entre le microbiote humain et les cellules humaines Eacutecosystegravemes eacutetudieacutes microbiote humain intestinal et buccal eacutecosystegravemes fromagers et carneacutes levures alimentaires
Risques et seacutecuriteacute microbiologique de lrsquoalimentation Eacute tudier les conditions et les meacutecanismes moleacuteculaires drsquoadaptation et drsquoeacutemergence des microorganismes pathogegravenes dits opportunistes au sein de la chaicircne alimentaire de lrsquoaliment au tube digestif de lrsquohomme Deacutevelopper des outils drsquoidentification des microorganismes pathogegravenes et deacutefinir des strateacutegies de preacutevention et de lutte contre ceux qui peuvent contaminer la chaicircne alimentaire Eacute tudier la reacuteponse des microorganismes utiles drsquoalteacuteration ou pathogegravenes aux contraintes de fabrication et de conservation des aliments Microorganismes eacutetudieacutes bacteacuteries lactiques streptocoques enteacuterocoquesstaphylocoques bacilles bacteacuteriophages
Biologie systeacutemique syntheacutetiqu e et biotechnologiesthinspune approche globale des processus biologiques Eacute tudier des microorganismes ou des processus biologiques en tant que systegravemes inteacutegreacutes Modeacuteliser pour pouvoir preacutedire et controcircler le comportement des microorganismes E xploiter les capaciteacutes de biosynthegravese des microorganismes pour des applications en alimentation biotechnologies blanches ou santeacute Microorganismes eacutetudieacutes bacilles levures oleacuteagineuses
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
350 personnes Scientifiques Techniciens
Gestionnaires Enseignants
Contractuels Permanents
Microbiologie Alimentation Santeacute
bullEcosystegravemes Alimentaires et digestifs
bullAdaptation Bacteacuterienne et Pathogeacutenegravese
bullMicrobiologie des Systegravemes et de Synthegravese
Micalis Microbiologie de lrsquo alimentation au service de la
santeacute
Micalis Eacutecosystegravemesthinsp les microbiotes de lrsquoaliment et de lrsquohocircte Caracteacuteriser diffeacuterents eacutecosystegravemes microbiens par lrsquoanalyse de leur meacutetageacutenome Comprendre comment et pourquoi la diversiteacute des populations microbiennes et les services eacutecosysteacutemiques srsquoeacutetablissent et se maintiennent au sein des eacutecosystegravemes alimentaires et digestifs Eacute tudier les meacutecanismes de dialogue entre le microbiote humain et les cellules humaines Eacutecosystegravemes eacutetudieacutes microbiote humain intestinal et buccal eacutecosystegravemes fromagers et carneacutes levures alimentaires
Risques et seacutecuriteacute microbiologique de lrsquoalimentation Eacute tudier les conditions et les meacutecanismes moleacuteculaires drsquoadaptation et drsquoeacutemergence des microorganismes pathogegravenes dits opportunistes au sein de la chaicircne alimentaire de lrsquoaliment au tube digestif de lrsquohomme Deacutevelopper des outils drsquoidentification des microorganismes pathogegravenes et deacutefinir des strateacutegies de preacutevention et de lutte contre ceux qui peuvent contaminer la chaicircne alimentaire Eacute tudier la reacuteponse des microorganismes utiles drsquoalteacuteration ou pathogegravenes aux contraintes de fabrication et de conservation des aliments Microorganismes eacutetudieacutes bacteacuteries lactiques streptocoques enteacuterocoquesstaphylocoques bacilles bacteacuteriophages
Biologie systeacutemique syntheacutetiqu e et biotechnologiesthinspune approche globale des processus biologiques Eacute tudier des microorganismes ou des processus biologiques en tant que systegravemes inteacutegreacutes Modeacuteliser pour pouvoir preacutedire et controcircler le comportement des microorganismes E xploiter les capaciteacutes de biosynthegravese des microorganismes pour des applications en alimentation biotechnologies blanches ou santeacute Microorganismes eacutetudieacutes bacilles levures oleacuteagineuses
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Micalis Eacutecosystegravemesthinsp les microbiotes de lrsquoaliment et de lrsquohocircte Caracteacuteriser diffeacuterents eacutecosystegravemes microbiens par lrsquoanalyse de leur meacutetageacutenome Comprendre comment et pourquoi la diversiteacute des populations microbiennes et les services eacutecosysteacutemiques srsquoeacutetablissent et se maintiennent au sein des eacutecosystegravemes alimentaires et digestifs Eacute tudier les meacutecanismes de dialogue entre le microbiote humain et les cellules humaines Eacutecosystegravemes eacutetudieacutes microbiote humain intestinal et buccal eacutecosystegravemes fromagers et carneacutes levures alimentaires
Risques et seacutecuriteacute microbiologique de lrsquoalimentation Eacute tudier les conditions et les meacutecanismes moleacuteculaires drsquoadaptation et drsquoeacutemergence des microorganismes pathogegravenes dits opportunistes au sein de la chaicircne alimentaire de lrsquoaliment au tube digestif de lrsquohomme Deacutevelopper des outils drsquoidentification des microorganismes pathogegravenes et deacutefinir des strateacutegies de preacutevention et de lutte contre ceux qui peuvent contaminer la chaicircne alimentaire Eacute tudier la reacuteponse des microorganismes utiles drsquoalteacuteration ou pathogegravenes aux contraintes de fabrication et de conservation des aliments Microorganismes eacutetudieacutes bacteacuteries lactiques streptocoques enteacuterocoquesstaphylocoques bacilles bacteacuteriophages
Biologie systeacutemique syntheacutetiqu e et biotechnologiesthinspune approche globale des processus biologiques Eacute tudier des microorganismes ou des processus biologiques en tant que systegravemes inteacutegreacutes Modeacuteliser pour pouvoir preacutedire et controcircler le comportement des microorganismes E xploiter les capaciteacutes de biosynthegravese des microorganismes pour des applications en alimentation biotechnologies blanches ou santeacute Microorganismes eacutetudieacutes bacilles levures oleacuteagineuses
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Dispositifs expeacuterimentaux partageacutes Meacuteta geacutenopolis Deacutemonstrateur preacuteindustriel de meacutetageacutenomique Partenariat avec les communauteacutes meacutedicale acadeacutemique et industrielle pour eacutetablir lrsquoimpact du microbiote intestinal humain sur la santeacute et la maladie Ensemble de plateformes inteacutegreacutees (biobanque meacutetageacutenomique quantitative et fonctionnelle biologie computationnelle) aux normes ISO9001 et financeacutees dans le cadre des laquo Investissements drsquoAvenir raquo
ANAXEM Animalerie axeacutenique Animalerie confineacutee de rongeurs sans microbiote ou agrave microbiote controcircleacute pour lrsquoeacutetude de lrsquoeacutecosystegraveme digestif
PAPPSO Analyse proteacuteomique de Paris Sud-Ouest Identification analyse structurale et quantification des proteacuteines par spectromeacutetrie de masse
MIMA2 Microscopie et imagerie des microorganismes animaux aliments Analyses optiques confocales et eacutelectroniques sous atmosphegravere controcircleacutee (seacutecuriteacute microbiologique P2)
Culture anaeacuterobies collection de micro-organismes
Micalis
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Evolution human-microbe interactions and life history plasticity Rook G Baumlckhed F Levin BR McFall-
Ngai MJ McLean AR Lancet 2017 Jul 29390(10093)521-530
Les mammifegraveres ont du et su srsquoadapter agrave un monde
domineacute par les microbes
Ces interactions avec le monde
microbien sont un levier majeur de
notre eacutevolution
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le nombre de micro-organismes heacutebergeacutes
est au moins equivalent au nombre de
cellules humaines
Il y a 100 fois plus de gegravenes microbiens dans
le microbiote que de gegravenes dans le
geacutenome humain
En recrutant une communauteacute microbienne
lrsquohocircte eacutetend ses capaciteacutes biochimiques
et meacutetaboliques
Toutes les formes de microbes sont
repreacutesenteacutees (bacteacuteries archeacutees
eucaryotes et virus)
Illustration par Brian Christie
Scientific American 2012 Qin et
al Nature
Lrsquohomme heacuteberge des communauteacutes
microbiennes tout au long de la vie
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Lrsquoeacutecosystegraveme humain agrave lrsquoorigine de nouvelles
deacutefinitions
Microbiote
Une communauteacute microbienne y compris les
bacteacuteries archeacutees eucaryotes et virus qui occupe
un habitat donneacute
Commensal
Organisme qui mange (habituellement) agrave la mecircme
table quune autre compagnon de table hocircte
Microbiome
La totaliteacute des microorganismes de leurs eacuteleacutements
geacuteneacutetiques (geacutenomes) et des interactions
environnementales dans un milieu deacutefini Le terme
microbiome est maintenant couramment utiliseacute pour
deacutesigner les geacutenomes collectifs preacutesents dans un
microbiote donneacute
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Des Hommes Des microbes
laquo People are not just people They are an awful
lot of microbes too raquo
The Economist August 18th 2012
Et de nouveaux concepts
Implication pour la preacutevention et le traitement
de pathologies
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Abondance r
ela
tive
Skin
Buccal Intestinal
Vaginal
Grice et al Annu Rev
Genomics Hum Genet
2012
HMP Consortium et
al Nature 2012
Bacteroidetes
Firmicutes
Actinobacteria
Proteobacteria
Les eacutecosystegravemes diffeacuterents en fonction des
tissus
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Drsquoapregraves Grice and Segre Annu Rev Genomics Hum Genet 2012
Drsquoapregraves HMP Consortium et al Nature 2012
Analyse en composante principale
Chaque rond repreacutesente un individu
Chaque couleur symbolise un tissu
Plus les points sont proches plus les
microbiotes se ressemblent
Le microbiote intestinal tregraves speacutecifique
Le tractus digestif heacuteberge une
communauteacute bacteacuterienne abondante dont la composition est distincte de celle des autres sites
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Santeacute
humaine et
bien-ecirctre
Genotype de lrsquohocircte
Le microbiote intestinal une laquo variable raquo santeacute agrave consideacuterer
au mecircme titre que le geacutenotype de lrsquohocircte ou que le mode de
vie
Nombre de publications associeacutees au terme
microbiome dans NCBI
En 2018 39592
Contribution relative des diffeacuterents champs de
recherche relieacutes aux organes processus de
lrsquohocircte ou le reacutegime
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Identification bacteacuterienne par
culture isolement et
deacutenombrement sur milieux seacutelectifs
Les approches deacutependantes de la culture vue partielle
du microbiote mais hellip
hellip la culture reste une approche indispensable pour
lisolement de souches bacteacuteriennes
Mais le microbiote intestinal
majoritairement composeacute de
bacteacuteries anaeacuterobies dont
certaines extrecircmement sensibles agrave
lrsquooxygegravene avec des besoins
nutritionnels de croissance Peu
connus
La culture reste drsquoactualiteacute pour pheacutenotyper les
souches drsquointeacuterecirct
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Comment eacutetudier le microbiote intestinal dans sa
diversiteacute et ses fonctions
ATGC
Lrsquoexploration
moleacuteculaire pour
connaitre
lrsquoincultivable
Seulement ~ 30 des
espegraveces sont cultivables
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le deacuteveloppement des techniques de seacutequenccedilage a
fortement beacuteneacuteficieacute aux eacutetudes sur le microbiote intestinal
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Les pipelines drsquoanalyse moleacuteculaire du microbiote intestinal
Christian Milani et al Microbiol Mol Biol Rev 2017
Ubiquitaire
Moleacutecule naturellement
amplifieacutee
Structure primaire
mosaiumlque
Reacutegions
conserveacutees
domaine Bacteria
Reacutegions variables
groupes
bacteacuteriens
Reacutegions
hypervariables
espegraveces
bacteacuteriennes
Le 16S comme marqueur taxonomique
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Les autres approches laquo haut deacutebit raquo pour
eacutetudier le microbiote et son activiteacute
Quels microbes
sont preacutesents Que font-ils
Quel potetntiel
geacuteneacutetique
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Techniques drsquoidentification et drsquoexploration du microbiote
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
La composition du microbiote intestinal
4 phyla bacteacuteriens dont 2 majoritaires dominent le microbiote intestinal
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
La composition du microbiote intestinal
Pauvre au niveau des Phyla mais riches au niveau des espegraveces
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
La composition du microbiote intestinal
Dominated by
anaerobic bacteria
Unique to each
individual
Composed predominantly
of bacteria but also
archaea viruses and
fungi
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
O2
Aliments
Diges
tibles
Peacuteris
taltisme
Le microbiote intestinal varie en
fonction de lrsquoenvironnement digestif
Aliments
Indiges
tibles
pH
3
7
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal contribue agrave la reacutegulation de
nombreuses fonctions physiologiques de lrsquohocircte
Laukens al 2016
Meacutetabolisme
Effets distaux
Effets locaux
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiote-Hocircte Un dialogue sous haute protection
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Alimentation Geacuteneacutetique
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Div
ers
iteacute
Sta
bilit
eacute
acircge
Le microbiote intestinal eacutevolue avec lrsquoacircge
SEUIL
Deacuteveloppement ReacutesilienceStabiliteacute Reacuteduction de la diversiteacute
Modifications physiologiques
lieacutees au processus de
vieillissement
Traitements meacutedicamenteux
Facteurs nutritionnels
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Naissance
Le microbiote intestinal se rapproche de
celui de ladulte vers lacircge de 2-3
ans
Microbiotes feacutecal et vaginal de la megravere
Microbiote cutaneacute
Environnement
Alimentation
Lrsquoexposition au microbiote deacutebute tocirct dans la vie
Anaerobies facultatives puis Anaeacuterobie strictes
Microbiote lait
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote dans les premiers acircge de la vie est
distinct du microbiote chez lrsquoadulte
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Human gut microbiome viewed across age and geography
Yatsunenko T Nature 2012 May 9486(7402)222-7
Adult Infant
The gut microbiota
should be considered
when assessing the
nutritional
requirements of
Human at different
development stages
Functions of the gut microbiota differ between
adult and infant
Complex polysaccharides
break-down
B12 B7 B1 Biosynthesis
Maternal milk
Oligosaccharides break-
down
Folate Biosynthesis
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
De Filippo et al PNAS 2010
Dicksved et al AEM 2007
Khor et al Nature 2011
Arboleya et al FEMS Microbiol Ecol 2012
Fallani et al PNAS 2011
Collado et al Am J Clin Nutr 2010
Dominguez-Belo et al PNAS 2010
Fouhy et al Antimicrob Agents Chemo 2012
Yatsunenko Rey et al Science 2012
La naissance et le deacuteveloppement post natalal
une fenecirctre cleacute drsquoexposition au micro-organismes
Impact
santeacute
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Paul W OrsquoToole and Ian B Jeffery Science 20153501214-1215
Evolution du microbiote intestinal jusqursquoagrave la senescence
Impact
santeacute
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Our gut microbiota a long walk to homeostasis
Dicks LMT Geldenhuys J Mikkelsen LS Brandsborg E Marcotte H
Benef Microbes 2018 Jan 299(1)3-20
Le microbiote accompagne les difeacuterentes eacutetapes de la vie
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Geacuteneacutetique
Alimentation
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Sonnenburg E D et al Nature 529 212ndash215 (2016)
Generation 1
Generation 2
Generation 3
High-fibre diet
Microbial extinction of microbial
species
low-fibre diet High-fibre diet Mice with
Human gut
microbiota
Les fibres alimentaires essentielles au maintien de la
diversiteacute du microbiote intestinal humain
Le reacutegime pauvre en fibres alimentaires induit une reacuteduction de la diversiteacute microbienne qui saccentue au fur et
agrave mesure des geacuteneacuterations La perte de diversiteacute du microbiote intestinal peut ecirctre reacuteversible par un retour agrave un
reacutegime riche en fibres alimentaires mais uniquement sur les premiegraveres geacuteneacuterations
Certains taxa microbiens peuvent ecirctre perdus de maniegravere irreacuteversible au cours de plusieurs geacuteneacuterations
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Lrsquoeffet reacutegime est observable sur le court terme
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiote intestinal et antibiotique
D0 Clindamicin D7
21 J post
traitement
D21
36912 mois
post
traitement m
18 et 24 mois
post
traitement m
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiote intestinal et antibiotique
Bacteacuteries reacutesistantes
Diversiteacute
laquo Reconstruction raquo du microbiote
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal est faccedilonneacute par diffeacuterents
facteurs
maladie
Age
Geacuteographie
Mode
drsquoallaitement Mode
drsquoaccouchement
Mode de vie
Geacuteneacutetique Alimentation
Traitements
meacutedicamenteux
Antibiotiques
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome
Goodrich JK Davenport ER Waters JL Clark AG Ley RE Science 2016
Les facteurs geacuteneacutetiques de lrsquohocircte peuvent-ils
controcircler la composition du microbiote intestinal
Lactase + Lactase - Lactase + Lactase -
Bifidob + Bifidob - Bifidob - Bifidob -
Autre boisson LAIT
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal humain abrite un nombre restreint de phyla bacteacuteriens
mais une grande diversiteacute drsquoespegraveces
Lrsquoecirctre humain eacutetablit degraves la naissance et pour toute la vie une relation eacutetroite avec
son microbiote
Une large fraction du microbiote intestinal dominant inaccessible par la culture au
laboratoire est aujourdrsquohui connue gracircce aux techniques moleacuteculaires
Lrsquoapproche meacutetageacutenomique a reacutevolutionneacute la connaissance en donnant accegraves agrave
lrsquoensemble des gegravenes du microbiote intestinal humain dominat le deuxiegraveme
geacutenome humain
Les interactions hocircte-microbiote sont neacutecessaires pour soutenir et maintenir
lrsquohomeacuteostasie intestinale Les interactions entre le microbiote et lrsquoeacutepitheacutelium
intestinal sont multiples et hautement controcircleacutees Comment le dialogue srsquoeacutetablit
entre lrsquoeacutepitheacutelium intestinal et son microbiote reste encore agrave approfondir les
effecteurs les reacutecepteurs et les meacutecanismes drsquoaction eacutetant encore assez mal
connus
Points Cleacute
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote va eacutevoluer au cours de la vie en fonction des conditions
environnementales et de diffeacuterents facteurs
La composition du microbiote intestinal varie selon diffeacuterentes eacutetapes cleacutes La
premiegravere concerne la peacuteriode de lrsquoeacutetablissement de ce microbiote de la naissance
Agrave lrsquoacircge de 2-3 ans ougrave le microbiote est pratiquement identique agrave celui de lrsquoadulte
Apregraves une grande peacuteriode de stabiliteacute pendant lrsquoacircge adulte le microbiote se
modifie chez la personne acircgeacutee
Lrsquoeffet de lrsquoalimentation sur le microbiote commence tregraves preacutecocement au
moment de la naissance et pendant la premiegravere anneacutee de vie (meacutethode
drsquoallaitement lait maternel ou artificiel)
Les diffeacuterents reacutegimes alimentaires associeacutes aux pratiques culturelles au mode de
vie et au statut socio-eacuteconomique ont un impact sur la composition du microbiote
intestinal
Les modifications du reacutegime alimentaire notamment en utilisant des fibres
alimentaires (reacutegime veacutegeacutetarien ceacutereacuteales agrave grain entier amidon reacutesistant fibres
solubles) pourrait restaurer la richesse la diversiteacute et la stabiliteacute du microbiote
intestinal
Points Cleacute
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiote intestinal et hocircte un eacutequilibre
essentiel agrave preacuteserver
Microbiote Hocircte
Interactions complexes Equilibre agrave preacuteserver
Dysbiose
Profil atypique du
microbiote intestinal
associeacutes agrave une reacuteponse
inadapteacutee de lrsquohocircte qui
pourraient contribuent agrave
des pathologies
chroniques
The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease
Lynch SV1 Pedersen O1N Engl J Med 2016 Dec 15375(24)2369-2379
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Dysbiosis and the immune system Levy M Kolodziejczyk AA
Thaiss CA Elinav E Nat Rev Immunol 2017 Apr17(4)219-232
Scheacutema preacutesentant les diffeacuterents eacutetats stables
associeacute agrave une symbiose ou une dysbiose
La transition entre lrsquoeacutetat
laquo bonne santeacute raquo et lrsquoeacutetat
dysbiotique
neacutecessiterai des stimuli (alimentation
geacuteneacutetique de l rsquohocircte
infection inflammation)
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Des alteacuterations de composition et fonctionnelles
sont associeacutees agrave des maladies chroniques
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
IBD
Allergy
Colorectal
cancer
Obesity
Type-1
diabetes
Type-2
diabetes
Auto-
immune
diseases
Behavioural
diseases
Autisme
Infantile
malnutrition
Gut
microbiot
a dysbiosis
Pathologies humaines associeacutees agrave une dysbiose
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal comme facteur possible
impiqueacute dans certaines pathologies chroniques
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
De la correacutelation agrave la causaliteacute
Donneur non malade
Patient Transfert du microbiote agrave
des souris axeacuteniques
Analyse du
pheacutenotype des souris
reccedileveuses
Rocircle du microbiote dans obeacutesiteacute
Malnutrition infantile syndrome de lrsquointestin irritable
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Probiotic Prebiotic Bacteriotherapy
Restored
ecosystem
Left alone
undesirable
ldquoweed-likerdquo
species run
riot Devastation
A flourishing
gut
ecosystem
Comment restaurer un eacutecosystegraveme eacutequilibreacute
Lozupone CA Nature 2012 Sep 13489(7415)220-30
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
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Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
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(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
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Le microbiote intestinal comme source
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Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Un deacuteseacutequilibre du microbiote intestinal (dysbiose) est associeacute agrave de nombreuses
pathologies
On peut aujourdrsquohui consideacuterer la dysbiose comme une rupture de relations
eacutequilibreacutees (homeacuteostatiques) entre le microbiote et lrsquohocircte
Les relations de causaliteacute sont eacutetudieacutees agrave lrsquoaide de modegraveles expeacuterimentaux
La connaissance des dysbioses donne lrsquoespoir drsquoutiliser leur deacutetection comme
moyen diagnostique de certaines affections de deacutevelopper des tests
diagnostiques personnaliseacutes et drsquoidentifier des biomarqueurs
De nouvelles strateacutegies visant agrave corriger la rupture de relations homeacuteostatiques
entre lrsquohocircte et le microbiote sont deacuteployeacutees via les apports de nouveaux micro-
organismes ou de substrat
Points Cleacute
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Les connaissances sur le microbiote
Pour quelle translation vers la nutrition et la meacutedecine
Et quelle source drsquoinnovation potentielle
Stratification et personnalisation
Source de nouveaux meacutedicaments et cibles
theacuterapeutiques
Cible de modulation preacuteventive ou curative
Le microbiote laquo organe meacutedicaments raquo
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
6 weeks stabilization
Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
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collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Intervention (riche en fibres et pauvre en gras)
1200-1500 Kcal
Les individus obegraveses porteurs drsquoun microbiote pauvres en
gegravenes reacutepondent moins bien agrave une intervention
nutritionnelle
6 weeks intervention
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Cotillard Nature 2013 Kong AmJClinNut 2013 Kong Plos ONE 2014 Dao Gut 2015
Low gene count
High gene count
Inflammation
reacutesistance agrave
lrsquoinsuline
adipositeacute
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Christian Jobin Science 201835932-34
Published by AAAS
Le microbiote outil de stratification et de
personnalisation
Les reacuteponses agrave certains traitements
different en function du microbiote
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
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Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
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stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
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Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
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lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
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traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
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Autisme
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Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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maladies inflammatoires chroniques de
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Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
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La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
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et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
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collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
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Christian Jobin Science 201835932-34
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Les reacuteponses agrave certains traitements
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Microbiotee Outil de
stratification et
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Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
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Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
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Maladies
inflammatoires de
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Peptide anti-inflammatoire
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
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stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
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modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
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Cible de
modulation
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curative
Le microbiote intestinal comme source
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Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
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Autisme
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Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
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2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
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uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
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medical institutions worldwide
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microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
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Quelques exemples de brevets puis de start-
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neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
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(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
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Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
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Nouveau meacutedicament
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
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Le microbiote intestinal comme cible de
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Naturellement
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Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
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microbiote
Moleacutecules de
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Proceacutedeacutes
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moleacutecules agrave
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beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
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Source de
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drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
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Cible de
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preacuteventive
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Le microbiote intestinal comme source
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Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
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TMF
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donneur
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drsquoadministration
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La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
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difficile
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drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
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Le Projet American gut
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consortium that involves participation from 70 scientific and
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microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
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Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Investissements dans le domaine du microbiote en
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Nextbiotix une nouvelle startup dans le
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Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
Maladies associeacutees agrave un deacuteseacutequilibre de populations de bacteacuteries
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F prausnitzii moins abondante
Maladies
inflammatoires de
lrsquointestin
Peptide anti-inflammatoire
produit par F prausnitzii
Nouveau meacutedicament
Queacutevrain et al gut 2016
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
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against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
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Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Reacuteduction de lrsquoabondance des C Leptum (F
Prausnitzii) dans situations Mici
Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
F Prausnitzii anti-inflammatoire
F prausnitzii probiotique nouvelle geacuteneacuteration
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
moleacutecules drsquointeacuterecirct
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
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stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
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Un meacutedicament
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Cible de
modulation
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curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
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Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
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bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
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lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
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Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
No mice
protected
against
infection
Most mice
protected
against
infection
C Scindens
+ 3 other
bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
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The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
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microbiote
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Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
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Le microbiote Source de nouvelles bacteacuteries
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stratification et
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personnalisation
Source de
nouvelles
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microbiote
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Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
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lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
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Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
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Le microbiote Un meacutedicament par lui-
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Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
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2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
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Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
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lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
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Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
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Peut-on identifier un consortium de micro-
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Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
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Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
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collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
(GPs) and extended clinical blood profiling
Microbiotee Outil de
stratification et
de
personnalisation
Source de
nouvelles
bacteacuteries
moleacutecules
drsquointeacuterecirct
Un meacutedicament
par lui-mecircme
(transfert feacutecal)
Cible de
modulation
preacuteventive
curative
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Le microbiote intestinal comme cible de
modulation preacuteventive curative
Recherche de
nouvelle source de
preacutebiotiques
Naturellement
preacutesent dans
lrsquoalimentation
Mieux connaitre les
besoins nutritionnels
des bacteacuteries du
microbiote
Moleacutecules de
synthegravese
Proceacutedeacutes
drsquoextraction de
moleacutecules agrave
potentiel
preacutebiotique
Preacutebiotique
composeacute alimentaire non
digestible par lrsquohocircte qui
module la composition etou
lrsquoactiviteacute du microbiote
intestinal confeacuterant un effet
beacuteneacutefique
Microbiotee Outil de
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Cible de
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Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le transfert de materiel feacutecal
Bio-inoculation drsquoun nouvel eacutecosystegraveme
chez les patients
bull La validation de lrsquoindication de la
TMF
bull La seacutelection du donneur
bull La preacuteparation des selles du
donneur
bull Le choix du mode et du contexte
drsquoadministration
bull Lrsquoadministration
La seule indication valideacutee de la TMF est lrsquoinfection reacutecidivante agrave
Clostridium difficile avec des taux de succegraves de lrsquoordre de 80 agrave
90
Il existe de nombreuses indications potentielles de la TMF mais
les donneacutees sont pour lrsquoinstant insuffisantes En dehors de
lrsquoinfection reacutecidivante agrave C difficile la TMF ne doit ecirctre pratiqueacutee
que dans le cadre de la recherche
Les premiers reacutesultats de la TMF dans la RCH sont
encourageants mais la place et les modaliteacutes de la TMF dans le
traitement des MICI restent agrave deacuteterminer
Autres essais de la TMF dans drsquoautres situations pathologiques
Autisme
Brandt LJ ACG Meeting Oct 2012
Le microbiote Un meacutedicament par lui-
mecircme
Le transfert de materiel feacutecal plus poeacutetique
Peut-on identifier un consortium de micro-
organismes bien identifieacute porteur des effets
laquo microbiote raquo
Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to Clostridium difficile Buffie CG Nature
2015 Jan 8517(7533)205-8 Systematic discovery of probiotics Forster SC Lawley TD Nat Biotechnol 2015
Systems-level modeling of the gut microbiota
uncovers a candidate bacteriotherapy for Clostridium
difficile
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infection
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infection
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bacteria
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
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microbiote
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(GPs) and extended clinical blood profiling
Le microbiote intestinal comme source
drsquoinnovation et de nouvelles pratiques
La science participative autour du microbiote
Le Projet American gut
Global Microbiome Conservancy
The Global Microbiome Conservancy is an interdisciplinary
consortium that involves participation from 70 scientific and
medical institutions worldwide
aims to comprehensively collect and preserve the gut
microbiome for the future benefit of human societies
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
drsquoinvestissements
Sur les 5 derniegraveres anneacutees le nombre de brevets relies au
microbiotea augmenteacute de maniegravere importante de faccedilon parrallegravele au publications scientifiques
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Les nouvelles companies relieacutees au microbiote ont
augmenteacute des derniegraveres anneacutees ainsi que le nombre de partenariat
Le microbiote intestinal agrave lrsquoorigine de brevets et
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Investissements dans le domaine du microbiote en
diagnostic et theacuterapeutique
Nextbiotix une nouvelle startup dans le
domaine du microbiome deacuteveloppe une
approche mono-souche pour traiter les
maladies inflammatoires chroniques de
lrsquointestin
Quelques exemples de brevets puis de start-
up neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Quelques exemples de brevets puis de start-up
neacutes de reacutesultats issus du microbiote
Du labo agrave lrsquoassiette Le microbiote et le foie gras
drsquooie drsquoAviwell
La suralimentation naturelle des oies se preacuteparant agrave migrer est
essentielle pour stocker des reacuteserves eacutenergeacutetiques et permettre le
parcours de grandes distances sans srsquoalimenter Cette
surconsommation modifie le microbiote et lui permet de deacutevelopper
de nouvelles capaciteacutes
Ces capaciteacutes sont alors transmises aux oisons juste apregraves lrsquoeacuteclosion
et permettront agrave la future oie adulte de stocker lrsquoeacutenergie neacutecessaire
agrave sa migration
Lrsquoinvisible force de la communication
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Claire Cherbuy clairecherbuyinrafr
Mathieu Almeida mathieualmeida77gmailcom
collection protocols combined rigorous sampling
logistics including frozen sample collection and cold
chain monitoring with exhaustive phenotyping through
online questionnaires standardized anamnesis and
health assessment by general medical practitioners
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