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Programme de Recherche Translationnelle en Santé (PRTS)
Edition 2013


ClosNEC


Clostridium et physiopathologie de l'entérocolite ulcéronécrosante du prématuré: approches clinique et moléculaire

Clostridium et physiopathologie de l’entérocolite ulcéronécrosante du prématuré
Les données de la litérature indiquent que les bactéries du genre Clostridium peuvent être impliquées dans l'étiologie de l’entérocolite ulcéronécrosante du prématuré. Ce projet vise à vérifier cette hypothèse en alliant études clinique et fondamentale

Entérocolite ulcéronécrosante du prématuré : biomarqueurs de pathogénicité
L’entérocolite ulcéronécrosante (ECUN) est une pathologie digestive touchant les prématurés avec une morbi-mortalité élevée. Si sa physiopathologie reste mal connue, la colonisation intestinale bactérienne du prématuré est un facteur de risque. L’implication bactérienne dans l’ECUN repose sur la fermentation du lactose non digéré dans l’intestin grêle par les bactéries coliques conduisant à une hyper-production de métabolites impliqués dans la genèse des lésions. Les signes cliniques de l’ECUN sont cohérents avec une étiologie clostridienne. Ces bactérie, fréquement isolés à partir d’échantillons provenant de cas d’ECUN, provoquent en modèle animal de l'ECUN des lésions digestives reliées à l’hyperproduction d’acide butyrique, produit de fermentation du lactose. Notre objectif est de démontrer l’implication biologique des clostridies dans l’étiologie de l’ECUN en comparant le microbiote des prématurés ayant ou non developpé une ECUN et de rechercher des biomarqueurs de pathogénicité

Clostridium et entérocolite ulcéronécrosante : etudes clinique et fondamentale
L’étude clinique s’appuiera sur un réseau français de centres de néonatologie pour l'inclusion des prématurés avec un diagnostic d’entérocolite ulcéronécrosante confirmé, appariés avec un groupe contrôle de prématurés sains sur des déterminants périnataux. Les données cliniques seront renseignées. L’analyse microbiologique des échantillons de selles des cas d’entérocolite ulcéronécrosante et du groupe contrôle sera effectuée par culture et pyroséquençage. L’étude fondamentale consiste à construire par mutagénèse dirigée des mutants chez différentes espèces de Clostridium incapablent de produire du butyrate. La pathogénicité des mutants et des souches parentales sera évaluée dans notre modèle animal d’entérocolite ulcéronécrosante (caille gnotobiotique). Ce travail sera complété par une comparaison phénotypique et protéomique des souches cliniques iolées de prématurés ayant ou non développé une d’entérocolite ulcéronécrosante

Résultats

L'étude clinique permettra l'obtention d'une collection de données cliniques et microbiologiques afin de valider l'hypothèse de l'implication des bactéries du genre Clostridium dans l'entérocolite ulceronécrosante du prématuré. L’étude fondamentale permettra de démontrer la pathogénicité des clostridies dans le développement cette maladie et de rechercher des biomarqueurs en lien avec cette pathogénicité. Ces résultats permettront de proposer les clostridies comme marqueur biologique de risque dans le développement d'entérocolite ulcéronécrosante chez le prématuré

Perspectives

L'absence de connaissance sur la physiopathologie de l’entérocolite ulcéronécrosante du prématuré participe à l’absence de consensus dans les stratégies de traitement et de prévention. Ce projet apportera de nouvelles données cliniques et mécanistiques dans le but d’améliorer la prise en charge et la prévention de cette madalie digestive dramatique du grand prématuré

Productions scientifiques et brevets

Aucun

Partenaires

Université Paris Descartes Ecosystème Intestinal, probiothiques, Antibiothiques

Service de Néonatalogie & Réanimation Pédiatrique Hôpital Mére Enfant, CHU de Nantes

INRA-FInE lab INRA, Laboratoire "Functionality of the Intestinal Ecosystem"

INRA-ANAXEM Unité MICrobiologie de l'ALImentation au service de la Santé - Plate-forme technique ANImalerie AXEnique de MICALIS

Aide de l'ANR 301 446 euros
Début et durée du projet scientifique mars 2014 - 42 mois

Résumé de soumission

L’entérocolite ulcéronécrosante (ECUN) est une pathologie digestive préoccupante touchant les grands prématurés et prématurissimes avec une morbi-mortalité élevée. Malgré de nombreuses études sa physiopathologie reste mal connue. Néanmoins, la colonisation intestinale bactérienne anormale de l’enfant prématuré est reconnue comme un facteur de risque. L’implication des bactéries intestinales dans le développement de l’ECUN est étayé par la survenue d’épidémies, l'isolement fréquent d’agents infectieux, ou encore la diminution de l'incidence de l’ECUN résultant d'une antibiothérapie préventive. La fermentation du lactose non digéré dans l’intestin grêle en raison de l’immaturité intestinale du prématuré (déficience en lactase intestinale) par bactéries coliques conduiraient à une hyper-production de métabolites impliqués dans la genèse des lésions.

Si aucun agent spécifique n’a été à ce jour incriminé, les signes cliniques de l’ECUN sont cohérents avec une étiologie clostridienne. Parmi les clostridies, Clostridium butyricum, Clostridium perfringens et Clostridium paraputrificum ont été isolés à partir d’échantillons biologiques provenant de prématurés souffrant d’ECUN. En modèle animal de l’ECUN, l’implication de ces espèces dans la genèse des lésions digestives a été spécifiquement montrée. Ces lésions ont été reliées à l’hyperproduction d’acide butyrique, produit majeur de fermentation du lactose.

Dans ce contexte nous nous proposons de confirmer l’implication biologique des clostridium dans l’étiologie de l’ECUN et de rechercher des biomarqueurs de pathogénicité specifique à ce micro-organisme. Dans cet objectif, nous associerons à une étude clinique à une approche fondamentale.

L’étude clinique s’appuiera sur un réseau français de 15 centres de Néonatologie créé dans le cadre du projet EPIFLORE. Nous nous proposons d’inclure sur une période de 1 ans tous les prématurés avec un diagnostic d’ECUN confirmée (stade II ou III de Bell) appariés avec un groupe contrôle de prématurés sains. Les données cliniques seront renseignées de la naissance jusqu’à la sortie du service. L’analyse microbiologique des échantillons des cas d’ECUN et du groupe contrôle sera effectuée par culture et par pyroséquençages du gène codant l’ARN 16S. Elle permettra l’isolement et la quantification des principaux micro-organismes aérobies du microbiote intestinal dominant et sous-dominant. Cette étude cas-témoins nous permettra de réunir un nombre significatif de cas d’ECUN afin de valider l’interprétation des données cliniques et microbiologiques. Nos résultats permettront de confirmer l’implication bactérienne dans la physiopathologie de l’ECUN et d’incriminer un microorganisme en particulier, i.e clostidies.

L’étude fondamentale consiste à construire des mutatnts d’isolats cliniques de C. butyricum, C. perfringens, et C. paraputrificum incapablent de produire du butyrate. Nous utiliserons le système de mutagenèse dirigée Clostron qui a été récemment développé pour fonctionner chez les clostridia. La pathogénicité des mutants et des souches parentales sera évaluée dans notre modèle animal d’ECUN, i.e. caille gnotobiotique. Ce travail nous permettra de vérifier l’hypothèse de l’implication des Clostridium dans l’ECUN via la production de métabolites issus de la fermentation du lactose. Ce travail sera complété par une caractérisation phénotypique et une analyse par protéomique des souches cliniques isolées précédemment en vue de mettre en évidence un biomarqueur de pathogénicité.

Si différentes stratégies de prévention ont été proposées, l’absence de connaissance exacte de la physiopathologie de cette maladie, participe à l’absence d’un consensus. Le projet proposé apportera de nouvelles informations cliniques et mécanistiques susceptible de mieux comprendre l’ECUN. En particulier, la mise en évidence de marqueurs biologiques associés à l’ECUN contribuera à l’amélioration de sa prise en charge et de sa prévention.

 

Programme ANR : Programme de Recherche Translationnelle en Santé (PRTS) 2013

Référence projet : ANR-13-PRTS-0018

Coordinateur du projet :
Monsieur Julio AIRES (Ecosystème Intestinal, probiothiques, Antibiothiques)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.