Les microbes maternels influencent le développement du cerveau et des intestins du fœtus

résumé: Les chercheurs ont découvert que l’activité des gènes dans l’intestin, le cerveau et le placenta du fœtus est affectée par les microbes présents dans le corps de la mère.

Dans une étude comparant des souris normales à des souris sans germes dans des environnements stériles, des différences significatives ont été trouvées dans les expressions génétiques liées au système immunitaire, au système nerveux et à la régulation de la grossesse.

Les résultats suggèrent que le microbiote maternel et les composés qu’il produit jouent un rôle central dans le développement et la santé de la progéniture. Notamment, bon nombre de ces métabolites affectés par le microbiote maternel n’étaient pas connus auparavant.

Faits marquants:

1. Les micro-organismes de la mère influencent l’activité génétique dans l’intestin, le cerveau et le placenta du fœtus, indiquant ainsi leur rôle crucial dans le développement et la santé de la progéniture.
2. Les différences dans l’expression des gènes étaient plus prononcées chez les fœtus mâles, ce qui suggère qu’ils pourraient être plus sensibles aux effets du microbiote maternel.
3. La recherche a découvert de nouveaux métabolites, vraisemblablement influencés par le microbiome de la mère, qui pourraient affecter le développement du fœtus, en particulier dans l’intestin et le cerveau.

source: Université d’Helsinki

Dans une étude finlandaise, des différences significatives dans l’activité génétique des… Les intestins, le cerveau et le placenta du fœtus ont été identifiés sur la base des microbes présents dans le corps de la mère et des composés qu’ils produisent. Les résultats indiquent que le microbiome de la mère est important pour la croissance et la santé de sa progéniture.

On pense que les micro-organismes présents chez la mère ou la mère sont importants pour la croissance et la santé de sa progéniture. Cependant, on sait jusqu’à présent peu de choses sur la manière dont les interactions avec les micro-organismes sont initiées et quels sont les mécanismes d’action.

Une étude collaborative menée dans les universités d’Helsinki, de Finlande orientale et de Turku a étudié l’impact du microbiote maternel sur le développement fœtal en comparant les fœtus de mères de souris normales et sans germes vivant dans un environnement stérile.

Les chercheurs ont mesuré l’expression des gènes et la concentration de petits composés moléculaires, ou métabolites, dans l’intestin, le cerveau et le placenta du fœtus.

« Les effets du microbiote maternel et des métabolites qu’ils produisent sur le développement fœtal n’ont jamais été étudiés de manière aussi complète auparavant. Notre étude met en lumière l’importance du microbiote et les mécanismes par lesquels le microbiote influence la croissance individuelle et la grossesse. « 

« Nous avons identifié des composés jusqu’alors inconnus dans l’embryon, qui sont probablement microbiens et pourraient être importants pour le développement individuel », explique Mikael Niko, chercheur principal de l’étude à la Faculté de médecine vétérinaire de l’Université d’Helsinki.

Les chercheurs ont démontré des différences significatives dans l’expression des gènes dans l’intestin, le cerveau et le placenta de fœtus de souris normaux et exempts de germes. Dans l’intestin, les gènes associés au système immunitaire et aux interactions hôte-microbe étaient moins actifs chez les fœtus de mères exemptes de germes.

Il existe des différences significatives dans l’expression des gènes cérébraux associés au développement et au fonctionnement du système nerveux. Dans le placenta, il y avait des différences dans l’expression de plusieurs gènes importants qui régulent la grossesse.

Les différences étaient plus importantes chez les fœtus mâles, ce qui suggère qu’ils pourraient être plus sensibles aux effets du microbiote maternel, du moins chez la souris.

Les chercheurs ont découvert que l’expression de plusieurs gènes importants était liée à la concentration de métabolites susceptibles d’être modifiés par le microbiote maternel. Ces métabolites étaient absents dans les embryons de mères sans germes, ou du moins apparaissaient à des concentrations beaucoup plus faibles.

« De tels produits microbiens semblent susceptibles d’affecter le développement intestinal et cérébral ainsi que le fonctionnement placentaire. Beaucoup de ces métabolites n’étaient pas connus auparavant », souligne Nico.

Le groupe étudie actuellement la présence de métabolites microbiens chez d’autres mammifères : porcs et veaux, ainsi que dans des échantillons de méconium et de liquide amniotique de nourrissons.

Aujourd’hui, les déficiences dans les interactions hôte-microbe aux premiers stades de la vie, causées par exemple par un environnement déséquilibré ou des antibiotiques, peuvent prédisposer la progéniture à un dysfonctionnement du système immunitaire, comme des maladies inflammatoires de l’intestin et des allergies.

«Nos recherches nous aident à comprendre l’origine de ces troubles, ce qui permettra à l’avenir d’améliorer leur prévention et leur traitement», explique Nico.

À propos de l’actualité de la recherche en neurodéveloppement

auteur: Eva Karmitsa
source: Université d’Helsinki
communication: Eva Karmitsa – Université d’Helsinki
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Effets du microbiote maternel et des métabolites microbiens sur l’intestin, le cerveau et le placenta du fœtus« Par Mikael Nico et al. Biologie BMC

un résumé

Effets du microbiote maternel et des métabolites microbiens sur l’intestin, le cerveau et le placenta du fœtus

arrière-plan

Le microbiote maternel module le développement fœtal, mais les mécanismes des interactions précoces entre les microbes hôtes ne sont pas clairs. Pour étudier les effets sur le développement des métabolites microbiens maternels, nous avons comparé les fœtus nés à terme de mères de souris sans germes et d’agents pathogènes spécifiques en profilant l’expression des gènes et les processus métaboliques non ciblés.

résultats

Dans l’intestin fœtal, d’importants gènes médiateurs des interactions hôte-microbe, de l’immunité innée et de la barrière épithéliale étaient exprimés de manière différentielle. L’interféron et les gènes inflammatoires ont été régulés positivement dans les intestins et le cerveau des fœtus issus de mères exemptes de germes.

L’expression des gènes associés au développement et à la fonction du système nerveux, à la traduction et au métabolisme de l’ARN ainsi qu’à la régulation du métabolisme énergétique a été considérablement affectée. Gène codant pour l’enzyme dégradant l’insuline (Environnement de développement intégré) était significativement régulée négativement dans tous les tissus. Dans le placenta, les gènes codant pour la prolactine et d’autres régulateurs essentiels de la grossesse ont été régulés positivement chez les mères sans germes. Ces effets sur l’expression des gènes étaient fortement associés aux concentrations de métabolites microbiens modifiés dans les tissus fœtaux.

Les sulfates d’aryle et autres ligands des récepteurs d’hydrocarbures aryliques, les composés triméthyliques TMAO et 5-AVAB, le Glu-Trp et d’autres dipeptides, les dérivés d’acides gras et la file d’attente d’ARNt figuraient parmi les composés fortement associés aux différences d’expression génique. Une différence entre les sexes a été observée dans les réponses fœtales au statut microbien maternel : un plus grand nombre de gènes étaient régulés différemment chez les fœtus mâles par rapport aux fœtus femelles.

Conclusions

Le microbiote maternel a un impact significatif sur le développement du fœtus, les fœtus mâles étant potentiellement plus sensibles aux modifications microbiennes. L’expression de gènes importants pour le système immunitaire, la neurophysiologie, la traduction et le métabolisme énergétique est fortement influencée par l’état microbien maternel prénatal. Ces effets sont liés à des métabolites modifiés par des microbes. Nous avons identifié plusieurs métabolites microbiens qui n’avaient pas été observés auparavant dans ce contexte. De nombreux métabolites importants restent à identifier.