Le microbiote, rempart contre le rotavirus

Actu PRO : Le microbiote, rempart contre le rotavirus

Une bactérie filamenteuse segmentée résidant dans le microbiote de certaines souris leur confère une résistance aux infections par le rotavirus. Un renouvellement plus soutenu de l’épithélium intestinal pourrait expliquer cet effet rempart.

 

Quand un virus pénètre le tube digestif et s’apprête à infecter les cellules intestinales, il n’est pas seul : les milliards de bactéries du microbiote sont aussi là – et susceptibles de moduler son potentiel infectieux. C’est la conclusion que des scientifiques ont tiré d’une découverte fortuite faite en travaillant sur des souris Rag1-KO, un modèle de souris immunodéficientes présentant une infection chronique au rotavirus (RV).

Le microbiote, rempart contre le rotavirus

De façon non intentionnelle, ces chercheurs ont vu apparaître parmi leurs animaux une lignée de souris résistantes au RV, baptisées souris GSU . Dès lors, ils ont cherché à comprendre l’origine de ce phénotype résistant. En nourrissant les souris Rag1-KO avec les fèces des souris GSU, ils les ont rendues résistantes au RV, démontrant ainsi le rôle du microbiote des souris GSU.

Une bactérie filamenteuse segmentée impliquée

Une succession de traitements discriminants (chaleur, filtrations, divers agents anti-microbiens) complétée par une analyse du microbiome des souris GSU1 a révélé la présence spécifique de l’espèce Candidatus arthromitus, qui fait partie des bactéries filamenteuses segmentées2 (BFS), présence confirmée par microscope électronique au niveau de l’iléum. In vitro, la souche de BFS présentait la même capacité que les fèces de souris GSU à réduire l’infection des cellules épithéliales par le RV. In vivo, isolée du microbiote, elle conférait à elle seule une protection vis-à-vis du RV à des souris axéniques immunodéprimées, et permettait de réduire l’incidence de la diarrhée chez des nouveau-nés de souris non immunodéficients, prouvant ainsi son effet protecteur propre.

Un mécanisme inédit non immunitaire

Contrairement à l’hypothèse initiale des chercheurs, aucun des mécanismes immunitaires connus pour médier la résistance au RV (ni l’interleukine IL-22, ni l’interféron λ, ni l’IL-17) n’était impliqué. Plusieurs voies non immunitaires pourraient coexister : les BFS pourraient dégrader un composé de surface du RV, ce qui l’empêcherait d’interagir avec l’épithélium. Mais le principal mécanisme en jeu se situerait du côté de l’hôte : le renouvellement des cellules épithéliales des villosités pourrait être accéléré sous le contrôle des BFS, permettant l’expulsion rapide des cellules potentiellement infectées par le RV. Le microbiote pourrait ainsi devenir un vivier précieux pour développer de nouvelles stratégies de lutte contre les infections virales.

 

1. GSU pour Georgia State University, lieu de naissance des souris

2. bactéries de la famille des Clostridiales, qui colonisent l’intestin de nombreuses espèces.

 

Sources :

Zhenda Shi, Jun Zou, Zhan Zhang, et al. Segmented Filamentous Bacteria Prevent and Cure Rotavirus Infection. Cell. 2019 Oct 17;179(3):644. doi: 10.1016/j.cell.2019.09.028.