Rôle des interactions métaboliques du microbiote intestinal néonatal dans la maturation du système nerveux entérique et la régulation de la sensibilité colique // role of metabolic interactions within the neonatal gut microbiota in the maturation of the e

Topic description

Le microbiote intestinal est aujourd'hui reconnu comme un acteur majeur de la physiologie digestive et de la communication au sein de l'axe microbiote/intestin/cerveau. La période néonatale constitue une étape clé de la colonisation microbienne, durant laquelle l'établissement du microbiote intestinal participe à la maturation de nombreuses fonctions physiologiques, notamment la barrière intestinale, le système immunitaire et le système nerveux entérique (SNE). Des altérations précoces du microbiote ont été associées à une augmentation du risque de troubles fonctionnels digestifs à l'âge adulte, en particulier au développement d'une hypersensibilité viscérale d'origine colique (HSVC) caractéristique du syndrome de l'intestin irritable (SII).
Si la composition du microbiote intestinal a été largement étudiée dans ce contexte, le rôle des interactions métaboliques entre microorganismes, et en particulier les phénomènes de cross-feeding conduisant à la production de métabolites microbiens bioactifs, reste encore peu exploré. Ces interactions métaboliques pourraient pourtant constituer un déterminant majeur de la communication microbiote/hôte en modulant l'activité neuronale entérique, les réponses immunitaires et l'intégrité de la barrière intestinale. La manière dont ces processus influencent la maturation du SNE et la programmation de la sensibilité viscérale d'origine colique au cours de la période néonatale demeure largement inconnue.
L'objectif de ce projet de thèse est de déterminer comment les interactions métaboliques du microbiote intestinal néonatal contribuent à la maturation fonctionnelle du système nerveux entérique et à la régulation de la sensibilité colique. Pour répondre à cette question, le projet combinera des approches expérimentales intégrées incluant des modèles murins à microbiote contrôlé, des analyses de la composition microbienne et des métabolites microbiens, ainsi que des études fonctionnelles du SNE et de la sensibilité colique. L'impact de métabolites microbiens spécifiques issus de ces interactions bactériennes sera notamment évalué sur l'activité neuronale entérique et sur la modulation de la sensibilité viscérale d'origine colique.
Ce travail permettra de mieux comprendre comment les interactions métaboliques du microbiote intestinal au cours des premières étapes de la vie participent à la programmation des circuits neuro-entériques impliqués dans la perception viscérale. En identifiant de nouveaux mécanismes reliant microbiote précoce et HSVC, ce projet pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies préventives ou thérapeutiques ciblant le microbiote intestinal dans les troubles fonctionnels digestifs.
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The gut microbiota is now recognized as a major contributor to digestive physiology and to communication within the microbiota/gut/brain axis. The neonatal period represents a key stage of microbial colonization, during which the establishment of the gut microbiota contributes to the maturation of numerous physiological functions, including the intestinal barrier, the immune system, and the enteric nervous system (ENS). Early alterations of the gut microbiota have been associated with an increased risk of functional gastrointestinal disorders in adulthood, particularly with the development of colonic hypersensitivity (CHS), a hallmark of irritable bowel syndrome (IBS).

While the composition of the gut microbiota has been widely investigated in this context, the role of metabolic interactions between microorganisms, especially cross-feeding processes leading to the production of bioactive microbial metabolites, remains largely unexplored. Yet these metabolic interactions may represent a major determinant of microbiota/host communication by modulating enteric neuronal activity, immune responses, and intestinal barrier integrity. How these processes influence ENS maturation and the programming of colonic visceral sensitivity during the neonatal period remains largely unknown.

The objective of this PhD project is to determine how metabolic interactions within the neonatal gut microbiota contribute to the functional maturation of the enteric nervous system and to the regulation of colonic sensitivity. To address this question, the project will combine integrated experimental approaches including mouse models with controlled microbiota, analyses of microbial composition and microbial metabolites, as well as functional studies of the ENS and colonic sensitivity. In particular, the impact of specific microbial metabolites resulting from bacterial interactions will be evaluated on enteric neuronal activity and on the modulation of colonic visceral sensitivity.

This work will provide new insights into how metabolic interactions within the gut microbiota during early life contribute to the programming of neuro-enteric circuits involved in visceral perception. By identifying novel mechanisms linking early-life microbiota to colonic visceral hypersensitivity, this project may pave the way for the development of preventive or therapeutic strategies targeting the gut microbiota in functional gastrointestinal disorders.
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Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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Concours pour un contrat doctoral