Bactéries filamenteuses segmentées

Les bactéries filamenteuses segmentées (SFB, pour Segmented Filamentous Bacteria) sont des bactéries Gram positives apparentées au genre Clostridium et présentes dans la flore intestinale de nombreuses espèces[1],[2],[3]. Elles ont été décrites pour la première fois en 1849 par Joseph Leidy[4]. Les bactéries filamenteuses segmentées colonisent la partie terminale de l'iléon au moment du sevrage et jouent un rôle important dans l'induction post-natale de la réponse immunitaire intestinale[5],[6].

Taxonomie

Le nom de Candidatus Arthromitus a été suggéré pour désigner les bactéries filamenteuses segmentées, des bactéries de morphologie similaire ayant été observées dans l'intestin des arthropodes[7],[8]. Cependant, une étude génétique indique que ces bactéries sont distinctes, les bactéries filamenteuses segmentées étant apparentées à la famille des Clostridiaceae alors que Candidatus Arthromitus est apparentée à la famille des Lachnospiraceae[9]. La difficulté de caractériser les bactéries filamenteuses segmentées est liée à l'impossibilité, durant une longue période, de cultiver et d'étudier ces bactéries in vitro ; de premières études "in vitro" apparaissent en 2015[10]. .

Effets sur la réponse immunitaire

Le développement du système immunitaire intestinal débute avant la naissance mais augmente au cours de la colonisation par la flore intestinale[11]. Ce phénomène a été largement étudié à l'aide de souris dépourvues de flore intestinale (souris axéniques) pouvant être colonisées artificiellement par une flore dont la composition est plus ou moins connue[12]. Or la colonisation de souris axéniques uniquement par des bactéries filamenteuses segmentées a des effets sur le système immunitaire qui sont comparables à ceux observés à la suite de la colonisation par une flore microbienne complète[13],[14]. Ces effets concernent notamment l'induction d'une forte production d'IgA et une activation des cellules du système immunitaire inné et adaptatif[15],[16]. Les bactéries filamenteuses segmentées ont également un rôle important dans l'induction de la réponse Th17[17],[18], qui est particulièrement élevée dans l'intestin à l'état de base[19].

Notes et références
  1. Sanford SE., Light and electron microscopic observations of a segmented filamentous bacterium attached to the mucosa of the terminal ileum of pigs., dans J Vet Diagn Invest. 1991 Oct;3(4):328-33. Lien vers l'article
  2. Klaasen HL, Peters B, Koopman JP, Poelma FG, van den Brink ME, Bakker MH, Beynen AC., Different degree of ileal colonization by segmented, filamentous bacteria in two strains of mice., dans J Exp Anim Sci. 1992 Dec;35(3):103-9. Lien PubMed
  3. Klaasen, H. L. B. M., J. P. Koopman, F. G. J. Poelma, and A. C. Beynen., « Intestinal, segmented, filamentous bacteria », dans FEMS Microbiol. Rev. 88:165-180. Lien PubMed
  4. Leidy, J. 1849. On the existence of entophyta in healthy animals, as a natural condition. Proc. National Academy of Science. USA 4:225–233
  5. Cerf-Bensussan N, Gaboriau-Routhiau V., The immune system and the gut microbiota: friends or foes?, dans Nat Rev Immunol. 2010 Oct;10(10):735-44. Lien PubMed
  6. Ivanov II, Littman DR., Segmented filamentous bacteria take the stage., dans Mucosal Immunol. 2010 May;3(3):209-12. Lien vers l'article
  7. Taxonomy of Candidatus Arthromitus.
  8. Snel J, Heinen PP, Blok HJ, Carman RJ, Duncan AJ, Allen PC, Collins MD., Comparison of 16S rRNA sequences of segmented filamentous bacteria isolated from mice, rats, and chickens and proposal of "Candidatus Arthromitus", dans Int J Syst Bacteriol. 1995 Oct;45(4):780-2. Lien vers l'article
  9. Thompson CL, Vier R, Mikaelyan A, Wienemann T, Brune A., 'Candidatus Arthromitus' revised: segmented filamentous bacteria in arthropod guts are members of Lachnospiraceae., dans Environ Microbiol. 2012 Mar 21. Lien PubMed
  10. Growth and host interaction of mouse Segmented Filamentous Bacteria in vitro par Pamela Schnupf, Valérie Gaboriau-Routhiau, Marine Gros et Robin Friedman, site researchgate.net, consulté le 24 mars 2021.
  11. Macpherson AJ, Harris NL., Interactions between commensal intestinal bacteria and the immune system., dans Nat Rev Immunol. 2004 Jun;4(6):478-85. Lien PubMed
  12. Les souris étant coprophages, et les selles contenant une grande partie des bactéries du tube digestif, la colonisation de ces souris peut se faire en les plaçant dans la même cage qu'une souris conventionnelle (possédant une flore intestinale)
  13. Klaasen HL, Van der Heijden PJ, Stok W, Poelma FG, Koopman JP, Van den Brink ME, Bakker MH, Eling WM, Beynen AC., Apathogenic, intestinal, segmented, filamentous bacteria stimulate the mucosal immune system of mice., dans Infect Immun. 1993 Jan;61(1):303-6. Lien vers l'article
  14. Interview d'un chercheur français ayant étudié cette question et parue dans le numéro 436 de décembre 2009 dans le journal La Recherche
  15. Talham GL, Jiang HQ, Bos NA, Cebra JJ. Segmented filamentous bacteria are potent stimuli of a physiologically normal state of the murine gut mucosal immune system. Infect Immun 1999;67:1992–2000.
  16. Gaboriau-Routhiau V, Rakotobe S, Lécuyer E, Mulder I, Lan A, Bridonneau C, Rochet V, Pisi A, De Paepe M, Brandi G, Eberl G, Snel J, Kelly D, Cerf-Bensussan N., The key role of segmented filamentous bacteria in the coordinated maturation of gut helper T cell responses., dans Immunity. 2009 Oct 16;31(4):677-89. Lien PubMed
  17. Ivanov II, Atarashi K, Manel N, Brodie EL, Shima T, Karaoz U, Wei D, Goldfarb KC, Santee CA, Lynch SV, Tanoue T, Imaoka A, Itoh K, Takeda K, Umesaki Y, Honda K, Littman DR., Induction of intestinal Th17 cells by segmented filamentous bacteria., dans Cell. 2009 Oct 30;139(3):485-98. Lien vers l'article
  18. Ivanov II, Manel N., « Induction of gut mucosal Th17 cells by segmented filamentous bacteria », dans Med Sci (Paris). 2010 Apr;26(4):352-5. Lien vers l'article
  19. Ivanov II, McKenzie BS, Zhou L, Tadokoro CE, Lepelley A, Lafaille JJ, Cua DJ, Littman DR., « The orphan nuclear receptor RORgammat directs the differentiation program of proinflammatory IL-17+ T helper cells », dans Cell. 2006 Sep 22;126(6):1121-33. Lien PubMed
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