Les bactéries filamenteuses segmentées (SFB, Segmented Filamentous Bacteria) sont des bactéries commensales du genre Clostridium colonisant le tube digestif de nombreuses espèces de vertébrés. Les SFB ont suscité un grand intérêt en raison de leur rôle dans la maturation de l’ensemble des réponses immunitaires intestinales innées et adaptatives chez des animaux. Des chercheurs viennent de mettre au point une méthode de culture in vitro de ce type de bactéries potentiellement bénéfiques pour l’hôte.
Les bactéries filamenteuses segmentées (SFB, Segmented Filamentous Bacteria) présentent la particularité de se lier aux cellules épithéliales intestinales comme certaines bactéries pathogènes, mais sont dépourvues de toute pathogénicité. Au contraire, cet ancrage permettrait aux bactéries d’établir des échanges mutuellement bénéfiques avec leur hôte et de favoriser leur vie en symbiose. Bien que les SFB aient été découvertes il y a plus de 50 ans, leur étude et celle du dialogue établi avec l’hôte ont été fortement freinées par le fait que l’on ne savait pas les cultiver.
Ce frein vient d’être levé grâce à une collaboration entre des chercheurs de l’Institut Pasteur, du Collège de France, de l’Inserm/Institut Imagine-Necker et de l’Université Paris Descartes qui sont parvenus pour la première fois à cultiver ces bactéries. La culture des SFB a été possible en imitant la niche intestinale des bactéries, c’est-à-dire en co-cultivant des cellules eucaryotes avec des SFB isolées de souris monoxéniques. Dans cet environnement in vitro, comme observé in vivo, les SFB se fixent aux cellules eucaryotes et présentent des propriétés immuno-modulatrices.
Les résultats indiquent que des souris “germ-free” ayant ingéré par gavage oral des bactéries SFB cultivées in vitro présentent une colonisation beaucoup plus faible de l’iléon contrairement à des souris “germ-free” gavées avec des bactéries SFB obtenues à partir d’échantillons fécaux. Cependant, l’ampleur de la réponse innée de l’hôte est proportionelle au niveau de colonisation du tube digestif (iléon) et non à la charge globale de SFB. Ainsi, les SFB cultivées in vitro ont été capables de stimuler la réponse immunitaire de l’hôte en augmentant notamment la production d’immunoglobulines A (IgA) mais également en augmentant le nombre de cellules Th17 et la quantité d’interleukine 17 (IL-17A).
La reproduction in vitro de la niche intestinale des bactéries SFB devrait donc permettre d’éclaircir leurs mécanismes d’actions, à ce jour encore énigmatiques.
Source : Growth and host interaction of mouse segmented filamentous bacteria in vitro. Schnupf P et al. Nature (2015) 520;99-103 (02 April 2015).