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Résumé
D'un point de vue mécanique, les maladies inflammatoires de l'intestin (MII), principalement la maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU), sont considérées comme la conséquence d'une interaction dérégulée entre la susceptibilité génétique et l'immunité de l'hôte, le microenvironnement entérique et les « déclencheurs » environnementaux, mais les interactions spécifiques à l'origine des MII ne sont pas résolues. L'environnement au début de la vie, lorsque le microbiome et la fonction immunitaire sont établis, peut dicter le risque de MII plus tard dans la vie. Le microbiome des MICI est caractérisé par l'expansion de protéobactéries « agressives » et d'E. coli par rapport à des firmicutes « protecteurs » appauvris. Des souches d'E. coli qui adhèrent aux cellules épithéliales, les envahissent et se répliquent dans les macrophages in vitro (AIEC) ont été isolées chez 21 à 63 % des patients atteints de la maladie coeliaque. L'AIEC peut exploiter les défauts de destruction intracellulaire conférés par les polymorphismes du risque CDRi, déclencher des réponses immunitaires Th1/Th17 et induire une colite chez des chiens et des souris génétiquement sensibles, ce qui suggère une implication causale dans les MII. Cependant, comme E. coli, y compris l'AIEC, est également lié à une immunité protectrice, il est considéré comme un symbiote et un pathogène opportuniste (résumé dans le PMID : 35413017).
Les facteurs hôtes et bactériens liés à l'acquisition et à la colonisation intestinale des nourrissons par E. coli et AIEC ne sont pas résolus. E. coli est devenu un colonisateur néonatal chez toutes les espèces, et on a découvert que les mères et les bébés atteints de MII hébergeaient un microbiome enrichi en E. coli moins diversifié que les témoins (PMID : 31036757). Les bébés nés de mères atteintes de MII présentent également des taux plus élevés de calprotectine fécale, un marqueur de l'inflammation intestinale, que les bébés nés de mères sans MII, ce qui suggère que la dysbiose peut être à l'origine de l'inflammation (PMID : 33307026). Cette idée, ainsi que la capacité du microbiote du nourrisson à influencer le système immunitaire intestinal, sont étayées par la capacité des selles de nourrissons dysbiotiques à réduire le nombre de lymphocytes B mémoire à changement de classe et de lymphocytes T régulateurs dans le côlon des souris exemptes de germes (PMID : 33307026). L'enrichissement en séquences d'E. coli au sein du consortium dysbiotique de bactéries immuno-actives des selles infantiles suggère que l'AIEC pourrait être impliquée. Cependant, le type d'E. coli colonisant les nouveau-nés et leurs mères, leur source et le rôle des MII maternelles, le mode d'accouchement et la nutrition du nourrisson avant le sevrage ne sont pas clairs.
C'est dans ce contexte que nous proposons de déterminer la relation entre les souches d'E. coli présentes dans les matières fécales et les frottis vaginaux de mères atteintes et non de MII au cours du dernier trimestre et les souches d'E. coli présentes dans les matières fécales des nourrissons à 7 jours et avant le sevrage.
La cohorte de patients est structurée de manière à tenir compte du sous-type de MII, de l'inflammation (calprotectine fécale), du mode d'accouchement (vaginal, césarienne) et de la nutrition du nourrisson (lait maternel, lait maternisé). Cette étude tire parti des forces collectives des chercheurs de l'université Cornell et de la faculté de médecine Icahn du mont Sinaï. Des métadonnées cliniques et des échantillons biologiques ont déjà été collectés auprès de plus de 300 dyades mère-enfant dans le cadre d'une étude longitudinale prospective « MECONIUM » au mont. Sinaï (documentation à l'appui, PMID : 31036757, 33307026). Une étude pilote menée à l'Université Cornell a déterminé que nous pouvions isoler et caractériser la bactérie E. coli à partir des matières fécales maternelles et infantiles. La présence d'E. coli et de leur phylogroupe sera déterminée par PCR. Des échantillons positifs seront cultivés pour E. coli afin de déterminer la souche, la teneur en gènes de virulence, le pathotype de l'AIEC et la capacité de croissance sur des sources de carbone et d'azote liées à la symbiose et à la virulence dans l'intestin (fucose, fructose, éthanolamine, glutamine) (PMID : 35413017) et aux sucres présents dans le lactose, le glucose et le fructose du lait maternel (PMID : 28212335) qui peuvent avoir un impact sur la colonisation avant le sevrage.
Nous prévoyons que cette étude permettra de mieux connaître i) le lien entre les souches d'E. coli chez les nourrissons et les mères et l'effet du mode d'accouchement, ii) le nombre, la phylogénie et le pathotype d'E. coli dans les selles des nourrissons nés de mères avec et sans MII et leur relation avec l'inflammation intestinale (calprotectine), iii) la capacité différentielle des souches d'E. coli infantiles et maternelles à utiliser les substrats entériques et les sucres du lait pour leur croissance. Cette étude permettra de constituer une archive des souches d'E. coli afin de faciliter les futures études longitudinales sur la phylogénie, le pathotype et le métabolisme d'E. coli à mesure qu'ils évoluent avec l'âge et l'apparition des MII dans cette cohorte clinique.
