Ingénierie de Saccharomyces boulardii pour la production de butyrate et évaluation de son effet in vitro sur la structure et la fonction de l'épithélium intestinal et des macrophages

Résumé : Les maladies chroniques non transmissibles (MNT) sont un problème de santé publique dans le monde entier. Les CNCD, dont l'obésité, l'hypertension, le syndrome métabolique, le cancer, partagent des caractéristiques en relation avec les modifications du microbiote intestinal associées à une perméabilité accrue de l'épithélium intestinal.

Dans ce contexte, les acides gras à chaîne courte (SCFA) tels que le butyrate contribuent au développement normal et au maintien de l'épithélium intestinal et du système immunitaire. De plus, il est clairement établi que les SCFA sont le lien principal entre l'alimentation, le microbiote et l'état de santé des individus. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux outils pour étudier et modifier positivement le métabolisme et la composition du microbiote intestinal et contribuer ainsi à la recherche d'alternatives thérapeutiques pour les différents CNCD. L'objectif de ce projet est d'établir un système permettant une évaluation systématique des effets exercés par le butyrate produit par une souche probiotique de Saccharomyces boulardii, sur la structure et la fonction de l'épithélium intestinal ainsi que des monocytes/macrophages dans un modèle in vitro de double culture cellulaire. Dans ce but, dans un premier temps, des variants de la voie de biosynthèse du butyrate chez S. boulardii seront assemblés et le meilleur producteur sera sélectionné sur la base d'un système rapporteur qui active l'expression d'une protéine fluorescente en réponse à la présence de butyrate. Simultanément, le butyrate produit sera quantifié par chromatographie liquide à haute performance (HPLC). De plus, un système de double culture de cellules épithéliales intestinales (CEI) et de monocytes/macrophages sera établi qui sera utilisé pour déterminer l'effet du butyrate produit par S. boulardii sur la morphologie et la fonctionnalité de la double culture. Plus précisément, la différenciation IEC et la formation de monocouches IEC seront déterminées en mesurant la résistance électrique transépithéliale (TEER) et l'expression des protéines présentes dans les jonctions lacunaires (occludine, zonula occludens-1 (ZO-1), récepteur polymère d'immunoglobuline-transporteur IgA ( pIgR)) et formation de microvillosités intestinales par microscopie électronique, microscopie confocale et immunocytochimie. Le butyrate produit par S. boulardii devrait contribuer positivement à la différenciation des ISC en augmentant l'expression de l'occludine, du ZO-1, du pIgR et des microvillosités intestinales, et en diminuant les valeurs TEER et la perméabilité de la monocouche ISC. . Les résultats de cette recherche contribueront au développement d'un modèle expérimental, qui permet l'évaluation systématique du rôle de divers métabolites et/ou composants du microbiote intestinal dans la structure et la fonction de l'épithélium, ainsi que des cellules immunitaires intestinales.

Objectifs Général : Évaluer l'effet du butyrate produit par Saccharomyces boulardii sur la structure et la fonction de l'épithélium intestinal et des macrophages dans un modèle de culture cellulaire in vitro.

Objectifs spécifiques:

  • Construire le réseau métabolique in silico de S. boulardii pour la modélisation mathématique.
  • Sélectionnez des gènes candidats pour la construction de la voie de synthèse pour la production de butyrate.
  • Construire la voie de synthèse pour la production de butyrate chez S. boulardii.
  • Évaluer la production de butyrate chez S. boulerdi.
  • Établir un système de culture double de cellules épithéliales intestinales et de monocytes/macrophages.
  • Évaluer la morphologie et la fonctionnalité de la double culture en présence ou en l'absence de S. boulerdi modifié pour la production de butyrate.

Établissements participants :

UTE, UTA, ESPE.

Intervenants :

Directrice de projet Linda Priscila Guamán Bautista

  • Linda Priscila Guaman Bautista
  • Ange Oswaldo Cargua García
  • Carlos Arturo Barba Ostria
  • Erika Belen Munoz Salazar
  • Federico José Zertuche Dulbeco
  • Oreste Darío López Hernández
  • Rodrigo Marcelo Grijalva Silva
  • Lizeth Andrea Salazar Anchundia

Budget alloué : $63600

Etat du projet : Signature des accords.