Contribution de la cytométrie en flux à la compréhension des interactions entre le probiotique Propionibacterium freudenreichii et l’hôte.
Résumé
Le laboratoire UMR STLO vise à développer une expertise publique sur les composants du lait et de l’œuf et à augmenter la qualité et la sécurité des produits laitiers fermentés, via notamment l’isolement et la caractérisation de souches de bactéries bénéfiques d’intérêt alimentaire. L’une des approches consiste à exploiter les propriétés « 2-en-1 » de certaines souches, c’est-à-dire leurs propriétés techno-fonctionnelles (élaboration de produits laitiers fermentés aux caractéristiques désirées) ainsi que leurs propriétés probiotiques. Certaines bactéries mises en œuvre dans l’élaboration de produits laitiers fermentés peuvent en effet exercer un effet bénéfique sur la santé de l’homme.
Les bactéries propioniques laitières, dont P. freudenreichii, sont responsables de l’ouverture et de l’arôme caractéristique de l’Emmental, via la production de CO2 et des acides gras à chaîne courte acétate et propionate. Ces derniers sont à l’origine de l’aptitude de P. freudenreichii à moduler la prolifération et l’apoptose, au niveau de cellules épithéliales digestives. Ainsi, la bactérie, un produit laitier fermenté par cette bactérie, ainsi que ses métabolites, induisent le scénario suivant, au contact de cellules cancéreuses gastriques ou intestinales. Arrêt du cycle cellulaire, dépolarisation des mitochondries, accumulation d’espèces réactives de l’oxygène, déplétion de l’ATP, fragmentation en corps apoptotiques, autant de paramètres qui ont été suivis par cytométrie en flux.
Les bactéries propioniques laitières, dont P. freudenreichii, ont une composition de surface (surfaceome) extrêmement variable, d’une souche à l’autre. De même, leur capacité à adhérer aux cellules de l’hôte et leur capacité immunomodulatrice, deux paramètres intimement liés, sont variables. Les protéines de surface impliquées dans ce type d’interactions ont été étudiées par une approche pluridisciplinaire combinat génomique, transcriptomique, protéomique et cytométrie en flux. Ainsi, une protéine de la famille des Surface Layer Proteins (Slp), SlpB, s’est révélée cruciale dans le dialogue entre P. freudenreichii et l’hôte.
Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans le domaine du développement d’aliments sains, sûrs, hédoniques et fonctionnels (bactéries lactiques et propioniques) issus de la fermentation du lait. Ils peuvent aider, en complément des traitements existants, à prévenir et/ou à soigner des pathologies (cancers, maladies inflammatoires chroniques) dont l’incidence croit dans les pays développés comme le nôtre.