Le tube digestif est la première barrière contre les agresseurs présents dans la nourriture (virus, bactéries, produits chimiques, pesticides etc...). Il doit donc maintenir au mieux son intégrité structurale et fonctionnelle tout au long de la vie de l'individu. Bien que l'impact délétère d'une intoxication aiguë puisse être surmonté par la capacité de défense et de régénération de la muqueuse digestive, une agression prolongée ou répétée peut compromettre l'équilibre physiologique (l'homéostasie) du tube digestif. Parmi les agresseurs pouvant être ingérés avec la nourriture, on trouve la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt) et représente 70% des ventes de bioinsecticides. Bt est une bactérie Gram+ sporulante qui produit, pendant la sporulation, des toxines nommées Cry. Parmi les différentes souches de Bt, certaines ont été sélectionnées pour la spécificité d'action de leurs toxines Cry contre des nuisibles et sont commercialisées sous forme de sporanges. Certaines de ces souches sont utilisées en agriculture biologique en France et l'accroissement de leur utilisation fait qu'elles sont de plus en plus présentes dans la nourriture, source de contamination potentielle pour l'homme et l’environnement. La question qui se pose maintenant est de savoir si un tel accroissement de l’utilisation de Bt peut avoir des impacts sur des espèces non cibles. Mon projet de thèse a consisté en l’étude des conséquences de l'ingestion de Bt (sous forme végétative ou de sporanges) sur la physiologie intestinale de la drosophile (animal non sensible à Bt en termes de toxicité aigüe / The digestive tract is continuously subjected to multiple aggressions through virus, bacteria, toxins and chemicals mixed in the feed. Therefore the gut lining has established a mechanism of replenishment in order to maintain the physiological function of the organ called the gut homeostasis. Although the deleterious impact of acute poisoning can be overcome by the defense capacity and regeneration of the gut mucosa, prolonged or repeated intoxication can impair its homeostasis. Among the aggressors hidden in the feed, there is the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). Bt is worldwide used as bioinsecticide. Indeed the multitude of Bt strains produces a broad range of crystalline toxins, named Cry toxins, which certain have been selected in organic farming owing to their lethal properties against specific pests. Because of incentive programs for sustainable development, the use of Bt bioinsecticides as an alternative to chemical pesticides will further increase in the next decades. Although the specificity of the acute toxicity of Cry toxins has been proved since many years, data are scarce on adverse effects that could result from chronic exposure. The question now is how far non-target organisms will be potentially impacted by the resulting augmentation of the Bt bacterium and its Cry toxins in the environment. To answer this challenge, I used Drosophila (a non-target organism) to study the impacts of Bt bioinsecticides on the gut physiology because 1/ the digestive tract is the main entrance for feed contaminated by Bt bioinsecticides and 2/ Bt and its toxins are known to impair the gut epithelium of sensitive pests

La nutrition postnatale précoce conditionne la santé du futur adulte du fait de son rôle déterminant dans l’implantation du microbiote intestinal et le développement de la physiologie de l’hôte. L’objectif de mon travail de thèse a été d’évaluer les conséquences de la réintroduction de matière grasse laitière associée ou non au probiotique Lactobacillus fermentum dans des préparations pour nourrissons, sur le microbiote, la physiologie intestinale et le métabolisme de l’adulte, en utilisant le miniporc Yucatan comme modèle de l’Homme. Nos travaux ont montré un renforcement des défenses non spécifiques intestinales chez le jeune et une amélioration des fonctions endocrine et immunitaire intestinales de l’adulte soumis à un régime hyper-énergétique, réduisant ainsi le risque de développer une inflammation et des désordres métaboliques. Ces effets ont été associés à une modification de la digestion des préparations chez le jeune et à une modulation de la composition et de l’activité métabolique du microbiote intestinal. Des effets spécifiques de la matière grasse laitière et de L. fermentum, et d’autres complémentaires, ont été observés, suggérant des mécanismes d’action différents. Les modifications induites par la composition des préparations pour nourrissons étaient site- et âge-spécifiques, le comportement du microbiote caecal se rapprochant du microbiote fécal. En conclusion, l’optimisation des préparations pour nourrissons pourrait passer par l’ajout de matière grasse laitière et du probiotique L. fermentum. / Early postnatal nutrition programs adult health owing to its crucial role in gut microbiota colonization and host physiology development. The objective of my thesis was to investigate the consequences of dairy lipid addition with or without probiotic Lactobacillus fermentum in infant formulas on adult gut microbiota, physiology and metabolism, using Yucatan minipig as a model for humans. We demonstrated increased non-specific intestinal defences in piglets and improved intestinal endocrine and immune functions in adults submitted to a high-energy diet, which may protect them from inflammation and metabolic disorders. These effects were associated in piglets to changes in digestion and gut microbiota composition and metabolism. We observed specific and complementary effects of dairy lipids and L. fermentum, suggesting different mechanisms of action. The infant formula composition had site- and age-specific effects, the caecal microbiota being closer to the faecal one. To conclude, the addition of dairy lipids and L. fermentum in infant formulas is an effective way to improve infant formulas.