Influence du microbiote intestinal sur le développement ou la prévention d'une réponse immunitaire de type allergique

Immuno-modulation d’une sensibilisation de type allergique par administration de souches recombinantes de Lactobacillus casei.

De nombreuses études ont montré que certaines bactéries lactiques ont des propriétés adjuvantes capables d’orienter une réponse immunitaire vers un profil de type Th1, non allergique.

En collaboration avec G. Corthier et P. Langella de l’UEPSD, des souches de Lactobacillus casei, une bactérie lactique capable de survivre au transit intestinal sans toutefois s’implanter, ont été génétiquement modifiées pour produire et délivrer un allergène alimentaire dans le tractus digestif.

Après avoir optimisé la production de ß-Lactoglobuline (BLG, un allergène majeur du lait) dans L. casei (Hazebrouck et al., 2007), nous avons évalué l’effet de prétraitements avec la souche recombinante sur la prévention d’une sensibilisation ultérieure à la BLG. Nous avons ainsi confirmé le potentiel immuno-modulateur du L. casei produisant la BLG et montré que suivant le mode d’administration, le prétraitement induit soit une augmentation de la réponse IgG1 et IgG2a spécifique de la BLG (par voie intranasale), soit une inhibition de la réponse IgE (par voie orale) (Hazebrouck et al., 2007, Abstract).

En complément de l‘approche précédente où l’administration des lactobacilles recombinants reste transitoire, nous avons développé des souches de lactobacilles pouvant produire de manière constitutive de la BLG dans le tractus digestif de souris gnotoxéniques. Une fois implantée dans le tractus digestif de souris C3H/HeN en monoxénie, la stabilité génétique de la souche et la synthèse constitutive de BLG a été vérifiée. La colonisation du tractus digestif des souris par la souche recombinante n’induit pas une production détectable d’anticorps anti-BLG dans les échantillons sanguins et fécaux. Toutefois, la stimulation par la BLG des cellules spléniques mises en culture, induit une sécrétion spécifique d’IFN-g (cytokine Th1) et à un niveau plus faible, d’IL-5 (cytokine Th2) (Hazebrouck et al., 2006).

Développement d’un modèle de sensibilisation de souris gnotoxénique (à microbiote intestinal contrôlé)

Nous avons préalablement montré que la souris BALB/c constitue un modèle pertinent pour l’étude expérimentale des allergies alimentaires in vivo (voir developpement_de_modeles_animaux) car ces souris développent des réponses immunitaires orientée vers un phénotype de type Th2 qui favorisent la sensibilisation dans des conditions proches de celles rencontrées chez le sujet humain atopique. Afin d’étudier plus largement l’influence du microbiote intestinal et de sa composition sur le développement d’une réponse de type allergique, nous avons établi une lignée de souris BALB/c axéniques (sans germe) à l’animalerie gnotoxénique de l’Unité INRA d’Ecologie et Physiologie du Système Digestive (UEPSD) de Jouy en Josas (en collaboration avec Sylvie Rabot). Les premiers animaux issus de cet élevage ont permis d’adapter différents protocoles de sensibilisation, en conditions stériles. Nous avons ainsi évalué chez les souris BALB/c l’impact de la présence ou de l’absence du microbiote intestinal sur le développement d’une sensibilisation de type allergique à une protéine alimentaire. Il a ainsi été observé que, lors de la réponse primaire à une sensibilisation expérimentale, les productions d’IgG1 et d’IgE sériques spécifiques d’un allergène du lait sont significativement plus élevées chez les souris axéniques par rapport aux souris conventionnelles qui possèdent une flore intestinale « normale ». (Hazebrouck et al., 2008).

Nous allons désormais étudier l’influence de souches bactériennes particulières en travaillant sur des souris monoxéniques (colonisées par une seule souche bactérienne). Les souches inoculées feront parties des phylums les plus représentés pendant l’implantation et la diversification de la flore intestinale du jeune enfant et/ou présenteront d’éventuelles propriétés immuno-modulatrices (ex : probiotiques). Dans un second temps, les souris axéniques recevront la flore simplifiée, ou non, de jeunes enfants allergiques dont les statuts clinique et sérologique sont bien caractérisés. Les équilibres bactériens susceptibles de rendre compte des effets immuno-modulateurs pourront ainsi être analysés.