L'uranium est un radionucléide qui possède une toxicité radiologique et chimique, causant des problèmes pour l’environnement et la santé humaine. Les micro-organismes du sol et l'uranium ont des relations complexes. L'objectif de cette étude est de décrire les interactions bactéries-uranium par l'utilisation de souches isolées d’environnements contaminés. Les quatre souches sont apparentées au genre Microbacterium et présentent un phénotype de tolérance à l'uranium contrasté. Différents mécanismes d'interaction avec l'uranium se produisent séquentiellement : une première étape de séquestration rapide de l'uranium due à de la biosorption passive, suivie d'une étape active d’efflux d'uranium et de phosphate, observée uniquement dans les souches tolérantes, et enfin, une accumulation intracellulaire de précipités de phosphate d'uranyle. Afin d'identifier les acteurs moléculaires impliqués dans les interactions cellule-uranium, une analyse comparative basée sur une approche protéogénomique a été réalisée. Les analyses statistiques sur les protéines identifiées ont révélé que l'exposition à l'uranium a un impact sur les métabolismes du phosphate et du fer. La protéine ayant le fold-change positif le plus élevé a fait l'objet d'études plus poussées. La protéine UipA est très affine pour l'uranium et le fer. Les analyses biophysiques ont révélé une coordination mono et bidentale pour l'uranium et le fer. En amont du gène uipA, deux gènes partageant l'homologie de séquence avec le système czcRS à deux composants ont été détectés. Les protéines UipRSA ne sont présentes que dans les souches tolérantes suggérant que ce cluster est impliqué dans la tolérance à l'uranium. / Uranium is a radionuclide used in nuclear energy. It has radiological and chemical toxicity, causing environmental and human health problems. Soil microorganisms and uranium have complex relationships. The goal of this study is to describe bacterium-uranium interactions through the use of bacteria isolated from contaminated environments. The four strains are related to the bacterial genus Microbacterium. They present a contrasted uranium tolerance phenotype from tolerant (ViU2a and Hg3) to sensitive (ViU22) and intermediate (A9). During exposure to uranium, different mechanisms of interaction with uranium occur sequentially: a first step of rapid sequestration of uranium due to passive biosorption, followed by an active step of uranium and phosphate efflux, observed only in tolerant strains, and finally, an active intracellular accumulation of uranyl phosphate precipitates. In order to identify the molecular actors involved in cell-uranium interactions, a comparative analysis based on a proteogenomic approach was performed. Between 1 100 and 2 000 proteins were identified. Statistical analyses revealed that uranium exposure impacts phosphate and iron metabolisms. The protein with the highest positive fold-change has been further studied. The UipA protein is a very affine and specific for uranium and iron, with Kd of the nanomolar order. Biophysic analyses revealed mono- and bidental coordination for uranium and iron. Upstream of the uipA gene, two genes sharing sequence homology with the two-component czcRS system were detected. The UipRSA cluster is only present in the tolerant strains. These data suggest that the uipRSA cluster is involved in uranium tolerance.

Les bactéries du genre Flavobacterium sont retrouvées dans des types d’habitats très divers. Ce genre contient trois espèces ichtyopathogènes : columnare, branchiophilum et psychrophilum qui est responsable de pertes économiques importantes pour l’élevage des salmonidés. Un projet de séquençage et de comparaison des génomes de plusieurs flavobactéries pathogènes de poissons ainsi qu’isolées de différents environnements a été mis en place pour améliorer les connaissances sur ce genre. Les objectifs étaient l’identification des déterminants de virulence et la caractérisation de différents marqueurs moléculaires des traits phénotypiques associés à leur mode de vie. L’analyse des génomes de F. psychrophilum a permis de mettre en évidence une diversité des structures chromosomiques au sein de l’espèce et d’identifier des cibles moléculaires prometteuses pour le développement de tests de diagnostic ainsi que des cibles vaccinales potentielles. Le génome de F. branchiophilum a permis d’identifier des mécanismes moléculaires de virulence originaux. Les caractéristiques du génome de F. indicum révèlent un mode de vie environnemental : sa petite taille et ses faibles capacités de dégradation des bio-polymères suggèrent que F. indicum est adapté à une niche écologique restreinte. Ces nouvelles données ont permis de caractériser in silico des marqueurs moléculaires de caractères phénotypiques. En particulier, un groupe de gènes (dnd) rare et responsable d’une modification étonnante de la molécule d’ADN a été décrit pour la première fois chez les Flavobacteriaceae. Ce projet a permis d’enrichir les connaissances sur les bactéries du genre Flavobacterium et a contribué au développement d’outils pour la santé animale. / Flavobacterium species occur in a wide range of habitats. This genus includes three fish-pathogenic species, namely F. columnare, F. branchiophilum and F. psychrophilum. The latter is responsible for serious economic losses for salmonids farming in France and worlwide. A comparative genomics project including several fish-pathogenic flavobacteria as well as various environmental species has been set up in order to improve the knowledge on this poorly studied genus. Our aims were the identification of virulence determinants associated with pathogenicity and the characterization of various molecular elements reflecting phenotypes associated with their life-style. Analysis of the genomes of several F. psychrophilum isolates revealed the diversity of chromosomal structures within the species and identified in silico promising molecular targets for the development of diagnostic tests as well as potential vaccines targets. Analysis of the F. branchiophilum genome enabled to identify particular molecular virulence mechanisms. The features of the F. indicum genome reflected its environmental lifestyle : its small size and its limited bio-polymers degrading abilities suggested that F. indicum is adapted to a quite narrow ecological niche. These new data have allowed the in silico identification of many molecular elements reflecting phenotypic traits. In particular, a rare gene cluster (dnd) responsible for an unusual DNA structure modification was described for the first time within members of the family Flavobacteriaceae. This project enriched the knowledge on Flavobacterium species and contributed to the development of tools for animal health.

L'objectif principal de cette thèse est de caractériser les interactions entre la composition chimique et la structure des communautés microbiennes dans un manteau neigeux arctique. Une attention toute particulière est portée au mercure, dont le cycle biogéochimique complexe est encore mal connu. Avant toute chose, les fractions biotiques et abiotiques d'un manteau neigeux saisonnier doivent être caractérisées. A partir d'échantillons de neige et d'eau de fonte prélevés au cours d'une étude de deux mois en 2007 à Ny-Ålesund, nous avons montré que la diversité des séquences est élevée et nous avons également examiné le devenir du mercure, depuis son dépôt au cours des phénomènes de déplétions jusqu'à son transfert lors de la fonte des neiges. Les résultats de cette campagne ont souligné la nécessité d'améliorer nos connaissances sur la spéciation du mercure et ont conduit à l'élaboration d'un biocapteur mer-lux pour mesurer la fraction biodisponible de mercure, déployé lors d'une seconde campagne de deux mois au printemps 2008. En parallèle à l'analyse chimique, nous avons suivi les changements dans la structure des communautés microbiennes présentes dans les échantillons de neige et d'eau de fonte. Nous avons enfin exploré l'effet de la contamination au mercure sur la fonction de la communauté et démontré que le méthylmercure affecte la structure des communautés ainsi que sa fonction à des concentrations beaucoup plus faibles que précédemment rapportées. Nos résultats fournissent une base pour de nouvelles études sur l'interaction entre la composition chimique, la présence de contaminants anthropiques et la structure des communautés microbiennes.

Ces travaux étudient l'impact de la solubilité dans l'eau du phosphore (P) chez l'animal. L'alimentation phosphorée des animaux à été extrême puisque 70% de P de la ration a été apportée par des sources inorganiques (monocalcique= soluble et bicalcique= insoluble). Ces situations ne sont pas représentatives des conditions d'élevage où, le P inorganique représente une moindre proportion de P total de la ration. La chèvre laitière a été utilisée comme modèle animal. L'objectif de la première étude a été de déterminer, l'impact de la solubilité de P sur l'activité fermentaire et les variations de la teneur en P des bactéries associées aux phases liquide et solide. Ce travail rapporte pour première fois le taux de sortie de P du rumen de même que les variations de la teneur en P des bactéries. La deuxième étude a eu comme objectif de déterminer l'effet de la solubilité de P sur son utilisation digestive et métabolique et de préciser le cycle de mobilisation et restauration osseuse au cours d'un cycle complet de lactation. L'effet de la solubilité de P a été observé sur l'activité bactérienne (représenté par les cinétiques des acides gras volatils). Les bactéries associes à la phase liquide ont été les plus affectées par la différence de solubilité. Les bactéries semblent s'adapter aux variations des concentrations en P. L'utilisation digestive et métabolique des phosphates n'a pas montré de différences associées à la solubilité, mais au stade de lactation. Des différences des concentrations du marqueur de résorption osseuse (cross links de collagène type I) ont été observées. Ces différences pourraient être attribuées à une utilisation métabolique différente. Des recherches complémentaires sont nécessaires pour préciser la cinétique de P dans le rumen et du métabolisme des bactéries ruminales. La chèvre laitière présente des différences adaptatives pour augmenter l'absorption apparente de P au début de lactation, tandis que chez la brebis, l'adaptation est observée vers mi lactation.

Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a pour but de fournir de nouvelles approches méthodologiques pour caractériser les communautés microbiennes en milieu océanique profond et de mesurer leurs activités. Dans le cadre de cette thèse, nous avons tout d'abord amélioré une technique d'hybridation in situ (CARD-FISH) pour dénombrer les groupes phylogénétiques majeurs en milieu marin profond. En Mer Tyrrhénienne, le pourcentage des Bacteria est toujours plus élevé que celui des Crenarchaea et des Euryarchaea. Alors que le pourcentage des Crenarchaea augmente avec la profondeur, celui des Euryarchaea est relativement homogène le long de la colonne d’eau. Dans le cadre d'une collaboration avec le Centre de Physique des Particules de Marseille sur le programme ANTARES (télescope sous-marin à neutrino), nous avons étudié quel pouvait être le rôle des bactéries luminescentes dans le bruit lumineux détecté quelquefois par le télescope. Une première étape a été de développer une approche quantitative par la méthode CARD-FISH sur les ARNm des gènes lux qui n'a été qu'en partie concluante mais donne des résultats préliminaires encourageants. Notre attention s'est portée sur l'identification puis la caractérisation d'une souche isolée à 2200 m de profondeur à proximité du site ANTARES (nommée Photobacterium phosphoreum ANT-2200). Pour mieux comprendre le rôle des bactéries bioluminescentes en milieu profond, nous avons développé un système hyperbare spécifique pour évaluer l’effet de la pression hydrostatique sur cette souche. Alors que cette souche a été caractérisée comme piezotolérante (croissance non sensible à des variations de pression), la lumière produite est plus élevée à la pression de 22 MPa (2200 m simulée) qu'à 0.1 MPa (pression atmosphérique). Enfin, une étude complémentaire m'a conduit à étudier l'effet de la pression hydrostatique sur une souche hydrocarbonoclaste Marinobacter aquaeolei #5. Là encore, nous montrons que la modification de la pression hydrostatique n’influence pas le taux de croissance (souche piezotolérante), mais peut fortement modifier les voies métaboliques, notamment la quantité et la nature des cires produites. Les cires intracellulaires s’accumulent sous formes de corps lipidiques avec une proportion moins importante à 35 MPa alors que le rapport d'insaturation des acides gras membranaires et la quantité de cires di-insaturées augmentent à la pression 35 MPa. Par ces études, nous suggérons que la pression hydrostatique joue un rôle important au niveau de la physiologie des bactéries marines et la distribution des procaryotes dans les écosystèmes marins profonds. / The purpose of this work is to provide new methodological approaches to characterize the microbial communities in deep-sea waters and to measure their activities. Within the framework of this thesis, first of all we improved the technique of in situ hybridization (CARD-FISH) to count the major phylogenetic groups in deep-sea zones. At the Tyrrhenian Sea, the percentage of Bacteria was always higher than Crenarchaea and Euryarchaea. Whereas the percentage of Crenarchaea increases with depth, while Euryarchaea is relatively homogeneous along the water column. A second step, within the framework of the ANTARES program in collaboration with the Centre de Physique des Particules de Marseille, we have studied the role of the luminescent bacteria in the luminous background detected sometimes by the telescope. We first developed a quantitative approach using CARD-FISH on mRNA of the Lux genes which was only partly conclusive but gave encouraging preliminary results. Then, we characterized a luminous strain isolated at 2200 m-depth close to the ANTARES site (named Photobacterium phosphoreum ANT-2200). For better understanding the role of the bioluminescent bacteria in deep-sea, we developed a specific hyperbaric system to evaluate the effect of the hydrostatic pressure on this strain. Whereas this strain was characterized as piezotolerante (growth non sensible to variations of pressure), bioluminescence was always higher at 22 MPa (2200 m simulated) than at 0.1 MPa (atmospheric pressure). Finally, a complementary study was done to study the effect of the hydrostatic pressure on a hydrocarbonoclastic bacteria Marinobacter aquaeolei #5. We have showed that the modification of the hydrostatic pressure does not influence growth rate (piezotolerante strain), but can strongly modify the metabolic ways, in particular the quantity and the nature of produced waxes. The intracellular waxes accumulated in the cells were proportionally less important at 35 MPa than at O.1 MPa. At the contrary, the unsaturation ratio of the membrane fatty acids and the quantity of diunsaturated waxes esters increased at 35 MPa. By these studies, we demonstrated that the hydrostatic pressure plays an important role on the physiological level of the marine bacteria and the distribution of the procaryotes in the deep sea ecosystems.

L’importance des compartiments microbiens dans le fonctionnement trophique et biogéochimique des écosystèmes marins a amené à nous poser les objectifs suivants : caractérisation des virus, des bactéries et des flagellés et de leurs interactions dans le bassin de Marennes Oléron. Différentes approches ont été suivies : 1) une approche in situ avec des suivis mensuels (2006 et 2007) a permis de caractériser les dynamiques des compartiments microbiens et situer leur place dans le fonctionnement général du bassin en comparaison avec celui d’Arcachon. La succession des modes de fonctionnement trophique suggère l’importance du réseau microbien dans ces bassins. A Marennes, spatialement homogène, le lien établi entre le bactérioplancton et le virioplancton varie selon une échelle interannuelle et saisonnière modulé par un lien ponctuel entre les virus avec le phytoplancton. 2) une approche in vitro a permis de cibler les processus régissant les dynamiques des virus, des flagellés et de bactéries ainsi que leurs interactions. Les impacts de la bactériolyse virale et de la bactérivorie ont été étudiés suivant différents facteurs de variabilité : périodes trophiques, pression de prédation et influence d’apports benthiques. De manière générale, la composition des communautés bactériennes, par la sensibilité de certains groupes, est influencée par la lyse virale et la bactérivorie. La production bactérienne, elle, varie suivant le mode trophique, stimulée en période de type herbivore par la présence des flagellés alors qu’en période de multivorie ils entrainent une perte d’au moins 16% de la production quotidienne. Enfin, la remise en suspension du biofilm benthique lors d’une phase de marée tend à stimuler l’activité globale de la boucle microbienne. / Planktonic microbial compartments are important in the trophic and biogeochemical functioning of marine ecosystems. This assessment brought us to place these objectives: characterization of virus, bacteria and flagellate compartments and their interactions in Marennes-Oléron Bay (France). Two different approaches have been followed: 1) In situ annual surveys were performed in 2006 and 2007 in order to characterize microbial compartments dynamics and to place them within the bay functioning, compared to Arcachon Bay. The succession of trophic models implied the importance of the microbial food web in both bays. In Marennes Oléron Bay, spatially homogeneous, large inter annual and inter seasonal variations are observed considering the strength of the common link between virioplankton and bacterioplankton. These variations are related to the occurrence of an occasional interaction of phytoplankton. 2) In vitro experiments allow to focus on the processes controlling the dynamics of viruses, flagellates and bacteria and their interactions. The impacts of viral bacteriolysis and flagellate bacterivory are assessed considering environmental variability factors: trophic models, predation pressure and influence of benthic contribution. The bacterial community composition is always influenced by viral lysis and bacterivory due to the sensitivity of bacterial groups. However, bacterial cellular production evolves differently with a stimulation by flagellates during herbivorous food web while bacterivory induces daily production loss of 16% during multivorous food web. Finally, the resuspension of benthic organic components during tide phase tends to increase the microbial loop activity.

Toutes les interfaces solide-liquide sont potentiellement propices à l’adhésion bactérienne et à la formation de biofilms. Comprendre les mécanismes d’organisation de cette vie sur les surfaces (bioadhésion) constitue un défi scientifique passionnant ; c’est aussi un impératif pour apporter des réponses pertinentes aux questionnements de la société et des industries sur la manière de minimiser les effets délétères des biofilms mais aussi exploiter leurs nombreuses potentialités pour différentes applications. Etudier la bioadhésion, c’est disséquer à l’échelle moléculaire l’ensemble des paramètres physico-chimiques et biologiques qui vont contrôler l’adhésion des cellules aux surfaces, leur prolifération, les interactions entre elles jusqu’à former une structure 3D. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse où nous avons combiné des outils de la physique (imagerie de fluorescence, imageries électroniques) et de la chimie (nanoparticules fluorescentes de polystyrène fonctionnalisées avec des ammoniums quaternaires ou des groupements carboxylates leur conférant respectivement un caractère cationique ou anionique) pour visualiser et quantifier l’adhésion de deux souches bactériennes d’intérêt dans l’industrie alimentaire, Lactococcus lactis et Listeria innocua, un modèle non pathogène de Listeria monocytogenes. Nous avons pu mettre en évidence une microhétérogénéité de charge positive à la surface des bactéries qui joue un rôle significatif aussi bien dans l’adhésion des cellules au substrat que dans la formation des biofilms. / All solid-liquid interfaces are potentially conducive to bacterial adhesion and biofilm formation. Understanding the mechanisms of this life organization on surfaces (bioadhesion) is an exciting scientific challenge; it is also imperative to provide relevant answers to questions of society and industry on how to minimize the deleterious effects of biofilms but also exploit their potential for different applications. Studying bioadhesion requires to dissect all the physico-chemical and biological parameters, at the molecular level, that control cell adhesion to surfaces, their proliferation, the interactions between them to form a 3D structure. It is the purpose of this thesis: physical (fluorescence imaging, electronic imaging) and chemical tools (polystyrene fluorescent nanoparticles functionalized with quaternary ammonium or carboxylate groups, conferring a cationic or anionic character respectively) were combined to visualize and quantify the adhesion of two bacterial strains of interest in the food industry, Lactococcus lactis and Listeria innocua, a non-pathogenic model of Listeria monocytogenes. The results highlight a positive charge microheterogeneity on the bacteria surface that plays a significant role both in cell adhesion to the substrate as in the biofilm formation.les in order to modulate them. Besides the impact on adhesion to glass, the effect on the resulting biofilm growth were also controlled, showing the importance of surface properties of bacteria in the process of bio-contamination of substrates.

L’écosystème buccal est un environnement complexe dans lequel cohabitent plus de 700 espèces de bactéries différentes. Un déséquilibre au sein de ce biofilm est à l’origine des principales maladies de la cavité buccale : les maladies carieuses et parodontales.Pendant plusieurs années, l’étude de l’écosystème buccal s’est faite par une approche réductionniste : les microbiologistes étudiaient les espèces bactériennes individuellement. Cette stratégie a permis d’examiner et de comprendre tous les différents composants de cet écosystème, sans pour autant pouvoir appliquer les conclusions de ces études au biofilm buccal dans son ensemble. En effet, les bactéries ne se comportent pas de la même façon lorsqu’elles sont à l’état planctonique, ou lorsqu’elles sont organisées en biofilm.La flore microbienne buccale est reconnue comme étant l’une des plus complexes dans le corps humain. La multitude d’espèces en présence complique l’étude de ce biofilm. En effet, sa reproduction in vitro est rendue difficile par la complexité des relations entre chacune des espèces. De plus, son recueil, et ses décomptes qualitatif et quantitatif restent très délicats.Dans la littérature sont décrits plusieurs modèles de biofilm.Les modèles pluri-espèces dynamiques in vitro ont l’avantage de se rapprocher des conditions retrouvées in vivo, permettant un certain flux de milieu, le contrôle de paramètres tels que le pH et la température, ainsi que l’élimination des déchets produits.Cependant, ces modèles restent très onéreux et difficiles de mise en place, ce qui complique l’étude du biofilm buccal. Egalement, l’identification des bactéries mises en présence reste un sujet d’étude délicat : en effet, les méthodes traditionnelles de culture montrent des limites, et ne permettent pas une analyse quantitative des résultats, essentielle à la compréhension des phénomènes mis en jeu dans cet écosystème.Le but de notre travail ici est la mise en place de modèle de biofilm pluri-espèces dynamique, fiable et reproductible, facile à mettre en place et moins onéreux que ceux décrits dans la littérature. Ce modèle de biofilm doit permettre l’étude de l’influence de variations de conditions environnementales sur ce dernier, ainsi que celle de candidats probiotiques ayant déjà prouvé leur efficacité sur des supports in vitro statiques. Enfin, toujours dans une optique de simplification, les différentes méthodes d’identification des biofilms formés sont comparées (méthodes de culture traditionnelle, PCR conventionnelle, spectrométrie de masse MALDI-TOF, et qPCR), afin d’établir un protocole d’identification reproductible permettant une analyse qualitative et quantitative des résultats. / The oral ecosystem presents a great complexity since it can harbor more than 700 different bacterial species. Most of them are organized in a biofilm on both the dental and the mucosal surfaces. Studying this complex environment is of utmost importance because a rupture in its stability can lead to the preeminence of pathogenic microorganisms, causing dental decay, gingivitis and periodontitis.For many years, the study of the oral ecosystem was conducted throught a reductionist approach: microbiologists studies bacterial strains individually. This strategy allowed the understanding of all different components of this ecosystem, but lacked the transposition of its conclusions to the study of a whole complex oral biofilm. As a matter of fact, bacteria don’t behave the same way in a planktonic state or when they are organized in a biofilm.The oral microflora is known to be one of the most complex floras hosted by the human body. The multitude of strains hardens its study. Indeed, its in vitro reproduction is made as complex as the different interactions occurring between each strain. Moreover, harvesting and quantitative and qualitative analysis of such biofilms remain very delicate procedures.Several biofilm models have been described in the literature. In vitro dynamic multispecies models share the same asset: to closely mimic in vivo conditions. They allow a medium flow, and parametrical controls such as pH, temperature; and waste removal. However, those models are very expensive and difficult to master. Also, bacterial identification is still a tough matter : traditional culture methods have shown their limits, and don’t allow a quantitative analysis, which is essential to understand the phenomenons occurring in this ecosystem.The aim of our work was to set up a dynamic multispecies oral biofilm, both reliable and reproducible, easy to set up and less expensive than those previously described in the literature. This model shall allow the study of environmental conditions variations and the efficiency of probiotic candidates that already showed their efficacy on static supports.Lastly, we compared different biofilm identification methods, traditional culture, conventional PCR, MALDI-TOF mass spectrometry, and quantitative PCR, in order to establish a reproducible identification protocol allowing both quantitative and qualitative analysis.

De nombreuses études portant sur le microbiote intestinal ont mis en évidence son importance dans la physiologie et la physiopathologie de l’hôte. Les bactéries, acteurs majeurs du microbiote, participent au maintien de l’homéostasie intestinale en régulant plusieurs fonctions essentielles allant de la protection de la barrière intestinale au développement du système immunitaire. Des altérations de la composition et de la diversité de ce microbiote ont été observées dans des pathologies du tractus digestif comme le syndrome de l’intestin irritable et les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Afin de restaurer l’homéostasie intestinale, des thérapies utilisant des bactéries probiotiques ont été utilisées. Parmi les bactéries probiotiques testées, Escherichia coli Nissle 1917 (E. coli Nissle 1917) a été décrite comme exerçant des fonctions anti-diarrhéiques, analgésiques et anti-inflammatoires. Néanmoins les mécanismes d’actions impliqués dans ces activités demeurent inconnus. Afin de les mettre en évidence, nous avons utilisé deux approches en spectrométrie de masse pour analyser les lipides bactériens. Une première approche sans apriori, nous a permis de mettre en évidence la production de lipopeptides dont le C12AsnGABAOH constitué d’un acide gras de 12 carbones, d’une asparagine et du GABA, le neurotransmetteur inhibiteur majoritaire du système nerveux. Ce lipopeptide était produit par des enzymes codées par des gènes faisant partis d’un cluster : l’îlot pks. A l’inverse du GABA seul, le C12AsnGABAOH traversait la barrière épithéliale intestinale (BEI) in vitro et in vivo. L’ajout de l’aminolipide par la bactérie confère donc au GABA la capacité d’atteindre les terminaisons nerveuses sensitives. Ce lipopeptide diminuait l’activation neuronale induite par l‘activation de nocicepteurs dans des cultures de neurones sensitifs via le récepteur GABAB. In vivo, il inhibait l’hypersensibilité viscérale induite par l’activation de nocicepteurs chez la souris. Dans une deuxième étude, nous avons réalisé une étude en spectrométrie de masse avec apriori en recherchant les acides gras à longue chaine (AGLC) hydroxylés dans différentes souches d’E. coli. Le C18-3OH un AGLC de 18 carbones possédant une hydroxylation en position 3 était produit en plus grande quantité par les bactéries E. coli Nissle 1917 indépendament de l’ilôt pks. Le C18-3OH n’était pas capable de traverser la BEI et s’accumulait dans les cellules in vitro, dans les tissus ex vivo, et dans le colon in vivo. Dans les tissus, le C18-3OH modulait l’expression de gènes qui était sous la dépendance du récepteur PPAR-γ. Enfin nous avons mis en évidence dans un modèle de colite induite par le DSS que le C18-3OH réduisait la perméabilité paracellulaire et les paramètres inflammatoires chez la souris. Ces travaux de thèse nous ont permis de démontrer pour la première fois que les bactéries E. coli Nissle 1917 pouvaient communiquer avec les cellules de l’hôte en sécrétant des lipopeptides et des AGLC. Deux d’entre eux le C12AsnGABAOH et le C18-3OH étaient des molécules bioactives. Le C12AsnGABAOH inhibait l’hypersensibilité viscérale et le C18-3OH réduisait le statut inflammatoire des cellules épithéliales intestinales. Ces composés lipidiques pourraient être impliqués dans les effets probiotiques exercés par E. coli Nissle 1917 et représenter des agents thérapeutiques dans le traitement de la douleur viscérale et de l’inflammation intestinale / Numerous studies have highlighted the importance of intestinal microbiota in the physiology and physiopathology of the host. Bacteria, the most represented microorganisms of the microbiota, contribute to the maintenance of intestinal homeostasis by regulating several essential functions ranging from the protection of the intestinal barrier to the development of the immune system. Impairment in the composition and diversity of this microbiota have been observed in pathologies of digestive tract such as irritable bowel syndrome and inflammatory bowel disease. In order to restore intestinal homeostasis, therapies using probiotic bacteria were used. Among probiotic bacteria tested, Escherichia coli Nissle 1917 (E. coli Nissle 1917) has been used for its anti-diarrheal, analgesic and anti-inflammatory properties. Nevertheless, the mechanisms of action involved in these therapeutic effects remain unknown. In order to study them, we used two approaches in mass spectrometry to analyse bacterial lipids. A first untargeted approach, allowed us to highlight the production of lipopeptides including C12AsnGABAOH composed by a fatty acid of 12 carbons, an asparagine and GABA (gamma amino butyric acid), the main inhibitory neurotransmitter of the nervous system. This lipopeptide was produced by enzymes encoded by genes of a cluster call the pks island. In contrast to GABA alone, C12AsnGABAOH crosses the intestinal epithelial barrier (IEB) in vitro and in vivo. The addition of the aminolipid by the bacteria confer to the GABA the ability to reach sensory nerve endings. This lipopeptide decreased neuronal activation induced by activation of nociceptors in sensory neuron primary cultures via the GABAB receptor. In vivo, it inhibited visceral hypersensitivity induced by activation of nociceptors in mice. In a second study, we carried out a mass spectrometry targeted approaches looking for hydroxylated long chain fatty acids (LCFA) in different strains of E. coli. C18-3OH a LCFA of 18 carbons with a hydroxylation on its third position was produced in higher amounts by E. coli Nissle 1917 independently of the pks island. The C18-3OH was not able to cross the IEB and accumulated in cells in vitro, in tissues ex vivo and in colon in vivo. In tissues, C18-3OH modulated the expression of genes regulated by PPAR-γ receptor. Finally, in a DSS-induced colitis in mice, C18-3OH decreased paracellular permeability and inflammatory parameters. These thesis works allowed us to demonstrate for the first time that E. coli Nissle 1917 could signal to host cells by secreting lipopeptides and LCFAs. Two of them C12AsnGABAOH and C18-3OH were bioactive molecules. C12AsnGABAOH inhibited visceral hypersensitivity and C18-3OH reduced the inflammatory status of intestinal epithelial cells. These lipid compounds could be involved in the probiotic effects exerted by E. coli Nissle 1917 and represent therapeutic agents in the treatment of visceral pain and intestinal inflammation.