生物学

微生物群:一个非常长的盟友

细菌和人类占据数十万年的焦点。两者都是巧妙的联系和不可分割的。为了更好,但有时对于最坏的情况。

Loïc诺普尔 Scient for Scient N°95
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从历史上看,微生物群是科学研究的对象吗?

Philippe Sansonetti: 他在结束时迅速激动了好奇心 XIX.e !!他的学生,也是德国微生物学家的路易斯巴菲医生质疑这些没有看起来病原体的微生物的性质。而且,牧师想知道没有微生物的生活。

那时,疾病的传染病是主要问题。然而,问题被问到:这些肠道的微生物,其与其致病表兄弟的“两滴水”类似,具有其他功能,包括生理?微生物学家和儿科医生Theodor Escherich(他给了他的名字给大肠杆菌细菌,最常见的Aeranaerobic肠道细菌)认为肠道菌群在儿童健康中的作用。

微生物群落在所有关注和以Elijah Metchnikoff的中心,从开始开始 XX.e 世纪,制定了今天所谓的益生菌的概念。微生物学的进展,基本上是厌氧条件的培养,也就是说没有氧气(99%的肠道的微生物不耐受它),然后允许接近微生物群的多样性。到了20世纪40年代,美国的美国马罗斯特·罗伯里开始在口服发生的微生物群地区的库存。

在20世纪60年代和20世纪70年代的运动加速了,研究人员在美国,在美国,作为Pierre Raibaud和Robert Duluzeau,在Inra开始建立在“肠道中统治的伟大生态规则”。通过发现Microbiota如何从出生到成年期,有一个人口普查更具活力的愿景。还研究了他的弹性,例如在抗生素的干预后进行了研究。该工作当时开展了基础和结构性目前的研究。

然后来到梅泰群......

Philippe Sansonetti: 让我们不要忘记已经预先提集了Metagenomics时代的重要一步。在20世纪70年代,美国Carl WoeseS基于编码基因的测序开发了识别技术 RNA.r 16s (核糖体的成分之一,制造蛋白质的细胞元素)。这种方法还使得突出射箭可以帮助逐渐建立微生物群细菌的穷举目录。

这位壮观的两个基本演员的进步:在法国,在Inra,JoelDoré(他是1999年的第一个,为人类肠道植物的真正详尽的目录提供感谢 RNA. 16S) ;在美国,大卫·克莱曼,斯坦福大学,加利福尼亚州。法国是这一领域的先驱!

荟萃genomic分析是在没有区别的情况下研究其全球性的组基因。第一个作品于2005年开始,但“历史”文章于2010年在2010年出版。我们欠了Meta项目,由Dusko Ehrlich协调,由欧盟资助。几个合作伙伴参加了冒险: embl. 在德国,欧洲的其他研究中心,法国,法国,Beakin Genomics中心......并行,美国人推出了竞争对手的人类微生物组项目。

荟萃 已经革命了,因为在一次射击中,微生物群的遗传和分子潜力在更适当的整体视觉中(参见幸福在品种中,J.Doré,第22页)。

这种方法的结果是什么?

Philippe Sansonetti:它们非常众多。因此已将微生物群(细菌和基因中的细菌)的枯竭链接到可谓“后现代”的各种疾病:它是肥胖,糖尿病,疾病等非传染性的流行病。疾病炎症性慢性肠道,结肠癌。

除了消化球体之外,由于微生物产生的分子和代谢物,微生物群的作用是巨大的。它在中枢神经系统上整体影响免疫系统(见帕金森:大脑,也是腹部?,P. Derkinderen,第102页),在血统障碍的成熟上,在至关重要的阶段脑发展的行为,情绪......

我们处于学科边界的探索性阶段。也许我们太热情,但我认为,即使吹吹回来,我们的身体和微生物群之间的许多链接仍然有效。

人们无法想象,细菌和人性之间的数千年的共同程度(她已经开始在我们之前的Phyla)没有留下痕迹。这个无法忽视的重要方面。任何实验都应通过进化的棱镜来尊重。

该描述性和相关聚蛋白酶的该阶段必须由另一种更实验的实施例补充,以阐明我们提到的链接的基础机制。几个搜索高管是可能的。首先,在人类中,我们可以遵循抗生素对植物群的影响,并在治疗结束时观察其弹性。还可以进行粪便转移,即代表具有另一个人的个人的微生物群。在治疗挑战性梭菌性结肠炎时已经在医学中应用了这种方法。然后我们需要动物模型:这是轴烯小鼠的作用。这些无菌啮齿动物对于了解世界对于动物而言,对于动物而言是必不可少的,并且微生物群在重建时会带来什么。

进化的视角如何改变微生物群的眼睛?

Philippe Sansonetti: 我们托管的细菌只试图生存!他们在这个与我们的肠道中发现了一个机会,这是一种“Rairis d'être”,它也以越来越多的繁殖细菌细菌的形式翻译。因此,射箭(我​​们的肠道内的肠道,包括产生甲烷的物种)通常与其他微生物共生。

我们必须理解达尔文人。自然是无情的。将微生物群雕刻在敌对环境中。它可能是其鲁棒性的解释,因为它的弹性,因为选择压力使得它没有这么多的选择。

没有卫生主义理论不会在舞台上放另一个选择压力?

Philippe Sansonetti: 这是导致替代国家的生态规则问题。根据这个卫生主义的想法, XX.e 世纪团结在人类对微生物环境和植物群中的干预,这两者都损失了财富和多样性。

我们的资本减少了,我们已经建立了另一个余额,或多或少稳定,其限制开始以这些“后现代”疾病的形式,以及过敏(见为什么忍受我们的食物,由N.Cerf- Bensussan,第44页)。他们迫使我们回到较少的萌芽视觉,但否认需要对抗传染病的需要。在我们看来,必须建立新的均衡,以与微生物世界的关系建立(参见Microbiota,P.Veiga,第52页)。

关于metagenoma后,培养不朝着这个方向走?

Philippe Sansonetti: 这一概念由Didier Raoult在马赛,实际上超出了遗传学基因组微生物的鉴定......因为它允许实验。为此,我们需要一个“试管”,其中微生物群可以生长。这很困难,但新技术在这种栽培中发展。该想法在基因组的基础上组成,以鉴定营养缺陷症(合成的微生物的干扰素,这是迄今为止所必需的有机化合物),以便在生长培养基中偏移。它还正在寻找可以促进培养环境中他人的生长的微生物,甚至识别这些助剂产生的促进因素。还提到这次尝试在自然环境中发送微生物,但受控增长设备的囚犯。最终,培养是重建一个环境,包括最具现实的微生物。

这是新陈代谢的回归?

Philippe Sansonetti: 是的,随着分子遗传的革命,我们倾向于忘记微生物的代谢。今天,研究人员,也是学生,被迫潜入循环,加工路线......最终找到了微生物学的全球视野。这一学科同时变得更具吸引力,因为在夏洛克福尔摩斯的方式,我们必须解开代谢途径,并检测为什么细菌无法推动。这种重新定位超出了培养,因为新陈代谢在我看来是雌噬菌体后的柱子。

必须超出此期间,因为毕业群数据的开发是非常困难的。当然,一个越来越详细地,当然,治疗算法不断改进......然而,在理解微生物群方面,我们必须从基因中出来并进入分子。

今天,我们正在参加所谓的代谢组学的力量。 Metagenomic不会被遗忘,因为它提供了拼图的碎片,但是代谢物是将它们组装成相干景观所必需的,此外,允许实验。

换句话说,总结了Metagénomics之后的内容:它缩短了一个描述性阶段,已经看到微生物群种类的目录变得越来越穷举,并且在工作时我们将关注更多阶段。

你能给个例子吗?

Philippe Sansonetti: 我们在实验室学习的其中之一是基础研究和医学之间的界面。它是关于鉴定微生物群,这将有利于结肠癌的发展。根据个体(假设事先假设植物不平衡在肿瘤发生中发挥作用,难以介于微生物群的异质性中。希望对生物标志物负责,它将背叛可能的肿瘤发生过程。

在此,MetageNomics是代谢组分析基于的不可或缺的背景。当然,在一个全球系统中,它仍然困难,因为不可分割。另一方面,在精确的窗口中,例如,在此,在结肠癌的背景下,靶向胆汁盐的代谢物或某些氨基酸的致癌衍生物,可以导航。

在这方面,并返回我们唤起的卫生主义理论,非洲是有利于代谢组学的土地。实际上,它是在这个大陆,“后现代主义”疾病的发病率最多,因为在许多地区,现在都会降级传染病。这种转变是在代谢水平上看到的进化,这是一个机会所做的进化。

仍然在非洲,一个参与的案例非常引人注目。来自博物馆的LaureSégurel已经研究了喀麦隆的Pygmy和Bantu人口,并在非洲的这一部分表明,Amoeba Entamoeba的存在在维持微生物平衡方面发挥作用(见'采访H. Sokol,第36页) 。

让我们带着剩下的身体来到微生物群链接。

Philippe Sansonetti: 我们可以看到Microbiota,它首先与免疫系统保持联系,然后是神经系统,作为一种不属于我们的导体。

另一个愿景是可能的,因为我们的肝脏,我们的肾脏......他们也属于我们吗?这提出了荷罗比蒂的问题,这是一个将宿主和其所有微生物分组的实体,越来越多的生物学家更喜欢孤立的生物的想法。但深下深,是肠道微生物群不是略微漫射器官,分散在构成它的个性吗?毕竟,肝脏也由不同的自然细胞组成,布置在各种结构中。

在我看来,Microbiota是一个额外的器官,因为其实它非常依赖我们:协会是一个共同主义。微生物群不做他想要的事情,我们撤出了很多利润。作为提醒,微生物群的总体代谢活性相当于肝脏,最活跃的“经典”器官。

哲学和人类学反思是对这些主题进行的,例如从人类身份的定义以及谁控制哪些(参见Pradeu,Pradeu,第42页的意外演员,在e。Baptest,页面18)。我认为微生物群非常控制;如果他不是,我们会永久生病。我们可以颠倒这个问题:我们不会在微生物世界中没有寄生虫,因为它们在我们面前出现良好。细菌可以正确地提出问题!

终于是否存在与微生物群无关的单一疾病?

Philippe Sansonetti: 这是一个很好的问题。如果微生物群是我们生理经济的一部分,那么我们就可以想象它在各级玩耍。

采取肝脏的例子,一个目前佩戴许多研究的器官。该器官是通过静脉门从肠道微生物群的一步。细菌在少数群体中传播那里,但它们伴随着加入肝脏的重要代谢物流。它是一种关于这些微生物的过滤器和永久待机系统(参见微生物,肝脏的Master,G. Perlemit,第66页)。

影响主体的整个主体的另一种方法通过微生物群施加在免疫系统上的压力。因此,我们参与了一项研究,我们表明骨形成的更新(某些部分的骨骼的肺泡结构)依赖于微生物群。这是一个意想不到的结果!

轴烯小鼠具有非常密集的骨骼框架和脆弱的骨骼。如何解释它?操作系统在一方面,骨重建,另一方面,骨骼重建,骨骼重建而增长。通过命名骨粒细胞的细胞确保其骨发生循环的第二锅。在研究小鼠中,制动这些细胞的功能。

据了解,当一个人记得骨酸骨质是巨噬细胞,也就是说,要说免疫系统的细胞,专门从中摄取不需要的元素(他们在骨骼中做了什么)。作为免疫细胞,它们会收到微生物群发出的远程刺激。它可能是内毒素或循环肽聚糖(这两个元素从细菌的墙壁衍生)。当大量大量时,内毒素是有害的,特别是在广泛的感染期间,但在低浓度期间,它可能在体内具有信号传导作用。

这个例子显示的是细菌在我们的经济中无处不在,我们的生理学,而不是通过微生物产品。他们循环一点像荷尔蒙或介质。这些化合物在肠道层上制造,其数量和循环(例如Nyceremère,即当天和夜晚的交替)受到微生物的性质及其可能的修饰。

如何在Microbiota中看到功能是弥漫的器官。胰腺另外不进行血糖调节。他们秘密的激素循环和行动心脏,骨骼肌,油腻的面料,前一天的恐怖面料......

你的工作是什么样的?

Philippe Sansonetti: 从历史上看,我们从志贺氏菌属的细菌研究,这是十年前肠道肠道肠道的植物群体。我们是已知的地形,这是一个重要的主题。

多年来,我们用志贺氏菌制造了细胞微生物学,一种微生物,具有非常复杂的生活方式:它返回到细胞,在那里发展,进入他人......所有这些都停用某种方式免疫。

我们学到了很多事情,我们开发的强烈的概念和技术,我们试图将它们应用于共生和微生物群系。我们开始研究他们的操作(我们超过了我们提到的描述性阶段)通过在两个层面进行实验,微生物本身和与主机的界面的界面的研究。

在通过,让我们注意到,在这次转型中,我们已被欧洲研究委员会(ERC)谁的融资是两次,使我们能够建立微生物项目并提出必要的手段。让我们欢迎欧洲!

例如,在微生物的水平,我们已经确定了在肠道中乳酸杆菌所需的基因。而不是学习它以了解病原体(Shigella,Salmonella,Histeria ...)的肠道殖民,而是附着在阐明共生机制,缺乏任何致病性。通过这种方式,讨论了微生物的介绍,以及如何在角度“见过细菌”的疾病中的障碍。

在实验室中,它也对Microbiota如何影响宿主的生理学,特别是在肠上皮水平的脂质的吸收和代谢。

这些研究有药物影响吗?

Philippe Sansonetti: 是的,因为我们讨论了食物的问题和微生物群在新陈代谢的修饰中的可能作用。更广泛地,我对发展中国家婴儿和儿童的营养非常感兴趣。脂质含有富含脂质的母乳,所有影响其运输和新陈代谢的营养都很重要。微生物在这个水平上至关重要。

更特别是癌症?

Philippe Sansonetti: 该地区在我们工作的第三方面讨论,涉及上皮再生,这取决于微生物群的共生。我们在肠道干细胞中突出显示了(可能还有其他)的信号路径,其允许它们在细胞毒剂存在下保护自己,例如抗癌分子或X射线。微生物群参与这种保护。

然而,它是矛盾的,也注意到轴烯小鼠的肠道干细胞对化疗和X射线具有抗性,但在它们达到微生物群时立即变得敏感。

揭开这种复杂性之后的一个曲目是细胞重编程,即与微生物簇的第一次接触在干细胞中改变,包括表观诱导。

微生物可以补充UTERO中胎儿的无菌阶段。那时,主机的地位是矛盾的,在需要防止外国微生物群之间进行测试,并有机会利用它发出的信号。适应阶段的阶段,可能转化为显着的表观遗传重编程。从那里到达癌症,只有一步......

事实上,我们对微生物群和结肠直肠癌之间的联系感兴趣。具体而言,我们试图了解可导致癌症的微生物不平衡的性质。

潜在的假设是,过度脂肪的饮食可能导致某些肠细胞的再生过程直接通过肠道菌群的不平衡来改变某些肠细胞的再生过程。上皮再生的这种病理学使得多孔和可渗透的肠道:因此,所有微生物产品都可以轻松通过,这导致慢性炎症低水平,一个人知道肥胖症暗示(参见新陈代谢的拱顶,由R. Bercelin ,第78页)和胰岛素抵抗。

这种低水平的炎症不断压力脱氧核糖核酸 当这些细胞分开时,干细胞并促进突变。散发性结肠癌的突变特征的概率增加。

是微生物不平衡的简单问题吗?

Philippe Sansonetti: 我们再问一次。原因是“简单地”的不平衡,也就是说抗炎微生物的缺陷和促炎微生物的增益(例如,例如植物的情况)?或者我们应该捕食出致癌微生物的特定微生物吗?今天,我们有四种或五种微生物与结肠癌非常相关的清单。但我们仍然不知道他们是合作伙伴,秘密乘客还是真正的触发器。

它提醒幽门螺杆菌和胃癌!

Philippe Sansonetti: 我们尚未在既定环节的这个阶段,但我们想知道。特别是,我们研究了一个名为Streptococcus gallolyticus的物种。唉,第一个结果不是令人抱怨,因为我们已经表明,只有当普遍的条件已经有利于息肉和肿瘤的外观时,才检测到这种通常与结肠癌相关联的微生物。致癌情况的后果比原因更多。

也许自然,如此微妙,考虑了两个阶段的东西。首先在其中癌症的有利土地必须沉淀,并且微生物群也可以通过不平衡发挥作用。然后,在第二阶段期间,通过提供炎症,链球菌镓碱会产生致癌作用,因为非常普遍。这是一个令人兴奋的世界来破译。

然而,它不可能更容易筛选轨道?

Philippe Sansonetti: 确实。早期诊断试验和结肠癌筛查今天并不是很成功。它可以想象在息肉体育场在息肉体育场甚至在肿瘤之前开始发育这种微生物的可靠测试。因此,它将构成一个良好的生物标志物。

与其他团队一起寻找这种类型的生物标志物,试图在脑发生过程中的早期生理病理学图中更新,而不是在粪便中的血液如血液中的晚期元素,在遗憾的是至关重要的预后已经充分利用。

微生物群揭示疾病,但它也可以治愈吗?

Philippe Sansonetti: 这是一个基本的问题。我们可以介入和恢复健康的微生物,消除某些微生物,并通过重新引入其他微生物,以便纠正主体的症状吗?目前,唯一的方法是粪便移植,但这并不一定是最好的选择,因为它提出了安全性和个性问题:一个植物群,甚至没有病原体,也不适合另一个人。

我们找到了共同体和非常狭窄的共生的想法。我不知道是谁是母鸡或人是寄生虫,但微生物潜行仍然是个性化的。

 

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