Résumé

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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 déréglée entre la susceptibilité génétique et l'immunité de l'hôte, le microenvironnement entérique et les "déclencheurs" environnementaux, mais les interactions spécifiques qui conduisent aux MII n'ont pas été élucidées. 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 se caractérise par une expansion des protéobactéries et des E. coli "agressifs" par rapport aux 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. Les AIEC peuvent exploiter les défauts de destruction intracellulaire conférés par les polymorphismes du risque de la MC, susciter des réponses immunitaires Th1/Th17 et induire une colite chez les chiens et les souris génétiquement sensibles, ce qui suggère une implication causale dans les MICI. Cependant, comme E. coli, y compris AIEC, est également lié à l'immunité protectrice, il est considéré comme un symbiote et un pathogène opportuniste (résumé dans PMID : 35413017).

Les facteurs hôte et bactérien liés à l'acquisition et à la colonisation intestinale des nourrissons par E. coli et AIEC ne sont pas résolus. E. coli est apparu comme un colonisateur néonatal dans toutes les espèces, et il a été constaté que les mères et les bébés atteints de MICI hébergeaient un microbiome moins diversifié et enrichi en E. coli par rapport aux témoins (PMID : 31036757). Les bébés nés de mères atteintes de MICI présentent également des niveaux plus élevés de calprotectine fécale, un marqueur de l'inflammation intestinale, que les bébés nés de mères sans MICI, ce qui suggère que la dysbiose pourrait être à l'origine de l'inflammation (PMID : 33307026). Cette notion, et la possibilité que le microbiote du nourrisson marque le système immunitaire intestinal, est étayée par la capacité des selles de nourrissons dysbiotiques à réduire les cellules B mémoires commutées par classe et les cellules T régulatrices dans le côlon de souris sans germe (PMID : 33307026). L'enrichissement en séquences d'E. coli dans le consortium dysbiotique des bactéries immuno-actives des selles des nourrissons 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 MICI maternelles, du mode d'accouchement et de l'alimentation 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 selles et les frottis vaginaux de mères atteintes ou non de MICI au cours du dernier trimestre et les souches d'E. coli présentes dans les selles des nourrissons à 7 jours et avant le sevrage.

La cohorte de patients est structurée de manière à tenir compte du sous-type de MICI, de l'inflammation (calprotectine fécale), du mode d'accouchement (par voie vaginale, par césarienne) et de l'alimentation du nourrisson (lait maternel, lait maternisé). Cette étude tire parti des forces collectives des chercheurs de l'université Cornell et de l'école de médecine Icahn de Mount Sinai. 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" à Mount Sinai (documentation complémentaire, PMID : 31036757, 33307026). Une étude pilote menée à l'université de Cornell a montré qu'il était possible d'isoler et de caractériser E. coli dans les matières fécales de la mère et de l'enfant. La présence d'E. coli et de leur phylogroupe sera déterminée par PCR. Les échantillons positifs seront cultivés pour E.coli afin de déterminer la souche, le contenu en gènes de virulence, le pathotype AIEC et la capacité à se développer 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 les sucres présents dans le lait maternel - lactose, glucose et fructose (PMID : 28212335) - qui peuvent avoir un impact sur la colonisation avant le sevrage.

Nous prévoyons que cette étude fera progresser les connaissances sur i) la parenté des 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 atteintes ou non de MII et leur relation avec l'inflammation intestinale (calprotectine), iii) la capacité différentielle des souches d'E. coli du nourrisson et de la mère à utiliser les substrats entériques et les sucres du lait pour leur croissance. Cette étude permettra de constituer des archives de souches d'E. coli afin de faciliter les futures études longitudinales de la phylogénie, du pathotype et du métabolisme d'E. coli, qui évoluent en fonction de l'âge et de l'apparition des MICI dans cette cohorte clinique.

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