Effet des probiotiques sur le résistome fécal pendant la thérapie d'éradication d'Helicobacter Pylori

L'utilisation d'antibiotiques est l'une des stratégies thérapeutiques les plus courantes de la médecine moderne. Outre les effets bénéfiques importants de l'utilisation d'antibiotiques, des effets secondaires accompagnent l'utilisation de ces médicaments, notamment l'apparition croissante de microbes résistants aux antibiotiques, un problème mondial de santé publique. D'autres effets secondaires importants comprennent des symptômes gastro-intestinaux tels que la diarrhée, la douleur, l'inconfort intestinal et les flatulences, qui peuvent être la conséquence d'une dysbiose. Une stratégie courante pour limiter les effets secondaires associés aux antibiotiques est l'ajout de probiotiques, comme S. boulardii CNCM I-745 (Sb). L'utilisation de probiotiques bactériens pour réduire les effets secondaires associés aux antibiotiques présente plusieurs limites potentielles, notamment la destruction des probiotiques, le développement de souches de probiotiques résistantes aux antibiotiques et le passage de gènes résistants aux antibiotiques à des bactéries pathogènes par transfert horizontal de gènes. Sb est une levure probiotique dont les bienfaits sur la dysbiose intestinale ont été associés à la mise en place d'un environnement de croissance favorable au microbiote intestinal normal. En raison de la nature de levure de ce probiotique, les limites des probiotiques bactériens ne peuvent pas être prises en compte lors de l'utilisation de Sb. Par conséquent, il est crucial d'étudier le mécanisme moléculaire induit par Sb sur le microbiote intestinal, y compris les changements de résistome.

Dans notre précédente étude concernant la supplémentation en Sb dans le cadre du traitement contre l'infection à H. pylori (Hp), les patients ayant reçu le probiotique présentaient une fréquence significativement plus faible de symptômes gastro-intestinaux. De plus, ces patients ont un nombre plus élevé de régularité de la diversité bactérienne (P = 0,0156), une plus grande abondance d'Enterobactereacea et une plus faible abondance de Bacteroides et de Clostridia à la fin du traitement et un mois plus tard. Bacteroides et Clostridia ont été précédemment impliqués en tant que souches pro-inflammatoires multirésistantes aux antibiotiques. L'objectif du projet actuel est de caractériser le résistome d'individus traités par anti-H. pylori thérapie en présence ou en l'absence de Sb dans les échantillons fécaux.

Objectifs spécifiques Déterminer les changements de résistome avant et après traitement d'éradication de Hp chez des patients ayant reçu ou non Sb.

Comparer les patrons de résistomes entre des patients traités pour une infection à Hp ayant reçu ou non des SB, au moment de la fin du traitement et un mois après l'avoir terminé.

Sur la base de la métagénomique du fusil de chasse, les chercheurs cherchent à caractériser le microbiome et le résistome dans des échantillons fécaux et à comprendre les caractéristiques fonctionnelles du microbiome, y compris les gènes de virulence, les voies métaboliques et les éléments génétiques mobiles.

Méthodologie L'ADN obtenu à partir de la caractérisation précédente du microbiome sera utilisé dans ce projet. Au cas où l'ADN ne suffirait pas, les chercheurs extrairont l'ADN des échantillons stockés congelés à l'aide du kit Power Soil.

L'ADN sera expédié à l'UNC Chapel Hill ou à l'Université du Minnesota, où des bibliothèques génomiques seront construites. Les analyses Hi-Seq Illumina seront utilisées pour produire une profondeur de séquençage de 10 millions par échantillon.

FASTQC sera utilisé pour le contrôle de la qualité des lectures et multiQC comme générateur de rapports à partir des lectures brutes. Trimmomatic sera utilisé pour couper les adaptateurs Illumina et pour couper les lectures sur la qualité moyenne. Comme l'ADN humain est présent sur les échantillons fécaux, les enquêteurs doivent retirer l'ADN de l'hôte à l'aide du logiciel de cartographie BWA et SAMtools. À l'aide de la base de données Resfinder, les enquêteurs doivent aligner les lectures filtrées et générer un tableau de comptage à l'aide de ResistomeAnalyzer. Enfin, les chercheurs peuvent créer des courbes de raréfaction basées sur le tableau réalisé à l'aide d'AMRPlusPlus.

Résultats attendus Les chercheurs s'attendent à trouver une plus grande diversité et abondance de gènes de résistance aux antibiotiques (génome intrinsèque et porté par des éléments génétiques mobiles) sur le groupe n'ayant pas reçu Sb à la fin du traitement et un mois après son achèvement. Cela serait corrélé à la plus faible abondance de Clostridia et de Bacteroides rencontrée dans la caractérisation du microbiome du gène ARNr 16S.

Les chercheurs pourront également sous-caractériser la diversité des résistomes et l'abondance des gènes de résistance aux antibiotiques rencontrés typiquement sur les entérobactéries. Une analyse précédente a révélé une plus grande abondance d'entérobactéries dans le groupe ayant reçu du Sb (précédemment signalé dans un modèle de souris par Sovran et al. 2018). De plus, puisque les chercheurs obtiendront les lectures brutes sur le séquençage du fusil de chasse, ils pourraient caractériser davantage les bactéries modulées par l'utilisation de Sb au niveau de la souche (Bacteroides, Clostridia et Enterobacteriaceae). Ensemble, les chercheurs espèrent obtenir des données précieuses sur l'utilisation de Sb concernant la résistance aux antibiotiques et d'autres caractéristiques du microbiome, y compris les gènes de pathogénicité bactérienne. Ces résultats contribueront à clarifier les effets bénéfiques de l'ajout de Sb chez les patients traités pour une infection à Hp.