Propionibacterium freudenreichii

La bactérie probiotique issue du fromage, Propionibacterium freudenreichii, renforce la barrière épithéliale intestinale

L’incidence croissante de maladies impliquant une inflammation et une perméabilité intestinale accrue rend la recherche d’aliments fonctionnels protecteurs plus cruciale que jamais. Propionibacterium freudenreichii est une bactérie bénéfique isolée de fromage, utilisée dans pour des applications laitières ou probiotiques. Certaines souches ont des effets anti-inflammatoires avérés in vitro et in vivo. Cet effet protecteur a été précisé ici in vivo avec une préservation de l’intégrité de la barrière épithéliale intestinale lorsque celle-ci est soumise à un stress inflammatoire.

Dans ce travail de recherche, nous avons évalué si P. freudenreichii CIRM-BIA129, consommé quotidiennement de manière préventive, pouvait protéger les souris d'une colite aiguë induite par le sulfate de dextran sodique (DSS), et plus précisément s'il pouvait protéger de la dégradation épithéliale intestinale induite par l'inflammation. En particulier, l'impact de ce probiotique sur la perméabilité de la barrière épithéliale intestinale, en conditions physiologiques ou en conditions d'inflammation a été caractérisé.

P. freudenreichii CIRM-BIA129 a :

  • atténué la gravité de la colite in vivo
  •  inhibé l'augmentation de la perméabilité induite par la colite et limité la réduction de la longueur des cryptes in vivo
  • favorisé l'expression de la protéine de jonctions serrées Zonula Occludens-1 (ZO-1) in vivo
  • empêché la perturbation d'une monocouche de cellules intestinales Caco-2 induite par des cytokines pro-inflammatoires in vitro
  • augmenté la résistance électrique transépithéliale (TEER) et inhibé la perméabilité accrue induite par l'inflammation en augmentant l'expression de ZO-1 in vitro

 

Protocole expérimental et résultats
La consommation préventive de Propionibacterium freudenreichii (A) prévient la colite intestinale, diminue l’intensité de la maladie (B) et préserve l’architecture de la barrière intestinale (C). © STLO

Par ailleurs, des vésicules extracellulaires (EV) de P. freudenreichii CIRM-BIA129, portant la protéine de couche de surface SlpB, reproduisent l'effet protecteur de la bactérie in vitro. Une souche mutante, délétée du gène codant SlpB (ΔslpB), ou les EV de cette souche mutante, ont perdu ces effets protecteurs et aggravé in vivo la colite et l'inflammation induites par le DSS.

En conclusion, ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives en termes de pistes pour l'utilisation de propionibactéries probiotiques laitières et/ou de fractions postbiotiques de celles-ci, dans le contexte de pathologies croissantes impliquant perméabilité intestinale accrue et inflammation.

Collaborations

Malvyne Derkinderen, Université de Nantes, Inserm, TENS, The Enteric Nervous System in Gut and Brain Diseases, IMAD, Nantes, France. https://www.inserm-tens.com/

En savoir plus

Mantel M, Durand T, Bessard A, Pernet S, Beaudeau J, Guimaraes-Laguna J, Maillard M-B, Guédon E, Neunlist M, Le Loir Y, Jan G, Rolli-Derkinderen M. 2024. Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 mitigates colitis through S layer protein B-dependent epithelial strengthening. Am J Physiol-Gastrointest Liver Physiol 326:G163–G175. https://hal.science/hal-04322697v1

Contact

Gwénaël Jan gwenael.jan@inrae.fr

Soutien financier

Ce travail a été soutenu par l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE). Nous remercions les Conseils régionaux de Bretagne (subvention n° 19008213) et des Pays de la Loire (subvention n° 2019-013227) pour leur soutien financier dans le cadre du projet interrégional PROLIFIC.