Il existe présentement un grand besoin, dans les milieux médicaux et hospitaliers, de trouver une solution efficace pour combattre les infections causées par Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM). Le but de cette étude est d'évaluer in vitro le potentiel inhibiteur des souches de bactéries lactiques (LAB) venant de l'entreprise canadienne (BioK Plus) et ceux venant de l'Europe (Pologne). Ceci permettra de réduire la prolifération des bactéries pathogènes SARM dans une culture mixte. Nous avons caractérisé les souches des bactéries lactiques (LAB) par le critère de fermentation des sucres selon le test API 50 CHL Medium. Ensuite nous avons démontré l'éradication de SARM dans la culture mixte avec les bactéries lactiques sur le milieu sélectif et sur le milieu liquide. La capacité inhibitrice des LAB a été testée par la méthode de diffusion sur la gélose et en milieu liquide. Les souches européennes et les souches de BIOK+ démontrent une activité antibactérienne in vitro envers la souche de SARM. Le dénombrement des colonies a démontré la diminution des cellules de SARM dans une culture mixte qui contenait le Lactobacillus acidophilus et le Lactobacillus casei. De plus, les caractérisations de nos souches ont démontré que les souches européennes sont sensibles aux antibiotiques (méthicilline, oxacilline) tandis que les souches de BioK Plus sont résistantes aux mêmes antibiotiques. Cette étude a démontré le potentiel inhibiteur des LAB envers les souches pathogènes. L'effet antagoniste entre les LAB et le SARM pourra être appliqué pour réduire la présence des bactéries multirésistantes aux antibiotiques dans l'environnement. ______________________________________________________________________________

La cavité buccale est un écosystème dynamique et complexe à l'équilibre fragile. A l'occasion de modifications des conditions environnementales ou d'une augmentation de la sensibilité de l'hôte, il y a rupture de cet équilibre. L'altération des conditions locales va permettre la croissance et le développement d'espèces pathogènes jusqu'alors faiblement représentées, ce qui va autoriser la survenue de diverses pathologies infectieuses orales. Devant l'insuffisance des solutions apportées par une prise en charge uniquement mécanique, des moyens supplémentaires doivent être envisagés. La stratégie probiotique ouvre une voie séduisante puisque l'on se propose de remplacer des bactéries pathogènes par des microorganismes ayant des effets bénéfiques sur la santé orale. L'objectif de ce travail vise donc à identifier des souches probiotiques parmi des isolats oraux de lactobacilles. Pour cela, soixante six souches ont été évaluées. Afin de prédire leur persistance orale, trois méthodes différentes d'évaluation de l'adhérence ont été utilisées : une méthode sur tube de verre, la méthode MATS et un modèle de biofilm monoespèce. Des études in vitro ont été conduites pour déterminer si les lactobacilles pouvaient inhiber des pathogènes carieux (Streptococcus mutans et Actinomyces viscosus) et certains pathogènes parodontaux (Fusobacterium nucleatum et Porphyromonas gingivalis) et pour identifier les mécanismes impliqués. Enfin, les capacités fermentaires de certaines souches ont été appréciées, afin d'éviter l'apparition d'effets délétères comme la déminéralisation carieuse. Trois souches seulement ont montré des capacités d'adhérence intéressantes. Selon les critères que nous avions défini pour caractériser une activité comme antibactérienne, aucune souche n'a inhibé P. gingivalis et 9 souches ont été retenues pour leur pouvoir inhibiteur contre les autres pathogènes. Le mode d'action précis de l'inhibition reste encore à préciser. Dans les conditions de cette étude, aucune des souches évaluées pour son activité fermentaire n'a présenté un risque cariogène. Ce travail a permis de mettre en évidence des souches intéressantes soit de part leur adhérence soit de part leur activité inhibitrice. Des études in vitro complémentaires semblent nécessaires (évaluation de la stimulation immunitaire, précision sur les mécanismes impliqués dans les effets observés) avant de poursuivre sur un modèle animal ou des études cliniques chez l'Homme. / The oral cavity is a complex and dynamic ecosystem with a delicate balance. On the occasion of changes in environmental conditions or an increase in the sensitivity of the host, a break can occur. The alteration of local conditions will allow the growth and development of pathogenic species hitherto poorly represented, which will allow the occurrence of various oral infectious diseases. Due to the lack of solutions given by a purely mechanical support, additional resources should be considered. Probiotic strategy appears as an attractive way since it proposes to replace pathogenic bacteria by microorganisms having beneficial effects on oral health. The aim of this study was therefore to identify probiotic strains among oral lactobacilli isolates. To this end, sixty-six strains were evaluated. To predict persistence in mouth, three different methods of assessing adherence were used: a method on glass tube, the MATS method and a monospecie biofilm model. In vitro studies were conducted to determine whether lactobacilli could inhibit caries pathogens (Streptococcus mutans and Actinomyces viscosus) and some periopathogens (Fusobacterium nucleatum and Porphyromonas gingivalis) and to identify the mechanisms involved. Finally, the fermentation capacity of certain strains was assessed in order to avoid the occurrence of adverse effects such as carious demineralization. Only three strains showed adhesion interesting capabilities. According to the criteria we defined to characterize an activity as antibacterial, no strain inhibited P. gingivalis and 9 strains were selected for their inhibitory potency against the others pathogens. The precise mode of action of the inhibition remains unclear. Under the conditions of this study, none of the strains tested for its fermentative activity has introduced a cariogenic risk. This work has highlighted interesting strains because of their adhesion or because of their inhibitory activity. Additional in vitro studies seem necessary (evaluation of immune stimulation, precision of the mechanisms involved in the observed effects) before continuing in an animal model and clinical studies in humans.

Les patients atteints de MICI (maladie de Crohn et recto-colite hémorragique) présentent souvent des lésions des cellules de l'épithélium intestinal. La rémission de ces maladies nécessite à la fois un arrêt de l'inflammation et une migration des entérocytes pour réparer les dommages épithéliaux. Cette migration cellulaire appelée restitution intestinale requiert des adhérences cellule-MEC et cellule-cellule réalisées par les complexes protéiques associés aux intégrines et cadhérines. Le but de cette thèse a été d'étudier l'impact deSaccharomyces boulardii (Sb) sur la réparation de l'épithélium intestinal lésé. Nous avons montré que le surnageant de Sb contenait des facteurs modulant la restitution de l'épithélium intestinal in vivo et in vitro sans affecter la prolifération des cellules épithéliales. Ces effets motogéniques du surnageant de Sb s'exercent via la modulation des molécules d'adhérence. En effet, le surnageant de Sb augmente l'affinité de l'intégrine α2β1 pour son ligand le collagène de type I mais entre en compétition avec les intégrine αvβ5, pour inhiber l'adhérence des entérocytes sur la vitronectine. Ces modifications de l'adhérence avec la matrice extracellulaire entraînent une régulation des voies de signalisation émanant des intégrines et une réorganisation des plaquesd'adhérence. Ces évènements vont accroître la migration des entérocytes. De plus, nos résultats préliminaires portant sur Sb et l'adhérence cellule-cellule durant la restitution intestinale ont montré une implication de la E-cadhérine dans la migration induite par Sb. / Intestinal epithelial cell damage is frequently seen in IBD patients with ulcerative colitis or Crohn's disease. The remission of these diseases requires both the cessation of inflammation and the migration of enterocytes torepair the damaged epithelium. Adhesions with the ECM and the adjacent cells using complex of proteins associated with integrins and cadherins are necessary for this cell migration called intestinal restitution. Theaim of this thesis was to study the effect of S.boulardii on the resealing of a wound in intestinal epithelia. First of all, we demonstrated that the supernatant of S.boulardii contains factors that modulate intestinal epithelial cell restitution both in vitro and in vivo without affecting cell proliferation. We showed that the motogenic factors of S.boulardii act by modulating adhesion molecules. Indeed, the supernatant of S.boulardii increase the the affinity between 21 and it ligand the collagen type I, but also compete with integrin v5 to block theadhesion of enterocytes on vitronectin. These modifications of adhesion on extracellular matrix lead to aregulation of signaling pathway mediated by integrins, and a reorganization of focal adhesions. These eventscontribute to an increase of the migration of enterocytes. Add to this, our preliminaries results on S.boulardiiand cell-cell adhesion during intestinal restitution show an involvement of E-cadherin in the migrationS.boulardii-induced. With this work, we have demonstrated that heat-sensitive motogenic factors secreted by S.boulardii can enhance intestinal restitution with a dynamic regulation of adhesion between integrin and the ECM.

Certains aliments ou composants des aliments ont des effets physiologiques et psychologiques bénéfiques en plus de leur rôle de base de couverture des besoins nutritionnels. Leur identification dans les produits alimentaires est un axe d'étude et de développement important des industriels de l'agroalimentaire. L'objectif de ce travail était de caractériser les effets induits par la consommation de lactoferrine, de deux souches de bactéries probiotiques (Lactobacillus acidophilus NCFM et Bifidobacterium animalis Bb12) et du SM3 (extrait enrichi en sphingolipides) sur le système immunitaire digestif et périphérique de souris BALB/c. Les ingrédients ont été inclus dans des régimes, seuls ou en association. Nos résultats montrent que les deux souches de bactéries se retrouvent viables en nombre suffisant dans les fèces pour effectuer les fonctions bénéfiques revendiquées. Le SM3 joue un rôle « positif » sur la flore lactobacille. Les différents régimes ont modulé des paramètres immunitaires innés (phagocytose) et adaptatifs (immunoglobulines et la répartition des cellules T et DCs). Notamment, les résultats sur le recrutement des DCs de type Th1 sont originaux par rapport aux travaux déjà publiés. Ces modifications ont été observées aux niveaux local et systémique. Le ratio NON-HDLch/HDLch a été amélioré par les régimes contenant des bactéries et/ou du SM3. Nous avons mis en évidence un effet dose pour le SM3 et un phénomène d'interaction entre le SM3 et les probiotiques. Nos résultats apportent des arguments pour classer ces trois ingrédients parmi les ingrédients fonctionnels mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les mécanismes sous-jacents.

Pediococcus acidilacticii MA18/5M est un probiotique bactérien (BACTOCELL®) qui a démontré son efficacité chez plusieurs espèces d'animaux terrestres et aquatiques. Cette thèse avait pour objectif d'investiguer plus en détails les effets de ce probiotique chez les crevettes pénéides d'élevage. Pour cette étude, nous avons choisi une approche globale replaçant la problématique dans un modèle d'interactions entre trois compartiments : la crevette, sa microflore intestinale et le probiotique. Après avoir défini les modalités d'administration, l'effet de P. acicilactici a été étudié, en conditions de laboratoire, chez la crevette Litopenaeus stylirostris, à différents niveaux: (i) statut nutritionnel et croissance, (ii) microflore bactérienne associée, et (iii) santé de l'animal à travers son statut antioxydant et son niveau de stress oxydant. Ainsi, le probiotique améliore la croissance des crevettes et l'indice de conversion de l'aliment. Notre étude montre que ces effets sont en partie liés à une meilleure utilisation de l'aliment, notamment des carbohydrates alimentaires, mais suggèrent aussi une action surle métabolisme, et/ou sur la croissance via un apport de nutriments essentiels. D'autre part, bien que les communautés bactériennes intestinales semblent peu affectées, un effet d'antagonisme du probiotique vis-à-vis de la flore intestinale totale et vibrionacée a été montré, ainsi qu'une réduction du niveau d'infection des crevettes au cours de challenge avec le pathogène V. nigripulchritudo. Par ailleurs, nous mettons en évidence que l'infection par ce pathogène, conduit à un abaissement des défenses antioxydantes, à une élévation des dégâts oxydatifs, et au déclenchement de mortalités dans les 48 heures. Le probiotique atténue le niveau de ce stress oxydant, et améliore significativement la résistance des crevettes à l'infection. Une hypothèse nutritionnelle est proposée afin d'expliquer ce résultat, hypothèse reposant sur un lien entre le métabolisme des carbohydrates et le statut antioxydant. A l'issue de ces travaux, nous pouvons alors proposer un premier scénario explicatif des effets de P. acidilactici chez une crevette pénéide. Finalement le probiotique a été éprouvé à l'échelle pilote sur une ferme commerciale de Nouvelle-Calédonie affectée par le « syndrome d'été ». Nous confirmons les améliorations apportées en terme de résultats zootechniques, avec notamment une meilleure résistance au syndrome. Ce travail a été réalisé grâce une méthode d'élevage en cages flottantes, mis au point au cours de cette thèse, et qui a dés lors été transférée, comme outil expérimental, à la filière crevetticole Calédonienne

Les probiotiques sont des micro-organismes vivants, capables d’interagir avec le microbiote et les cellules de l’organisme hôte. Par leurs présences ou leurs métabolismes, ils contribuent notamment à la régulation du système immunitaire. D’un point de vue technologique, le développement d’un complément alimentaire contenant des probiotiques nécessite la maitrise des étapes de sélection et de production d’une bactérie fonctionnelle sous forme sèche et revivifiable. Au cours de ce travail, nous avons développé des tests de criblage en cytométrie en flux, permettant de déterminer l’aptitude d’une bactérie à être séchée et l’origine de sa sensibilité. Pour mettre en place ces tests, nous nous sommes intéressés aux mécanismes mis en jeu lors du procédé de séchage. Ainsi, lors de la déshydratation, les micro-organismes vont subir simultanément un stress osmotique et un stress oxydant. Les résultats montrent un fort impact du séchage sur la viabilité et le potentiel immuno-modulateur avec une diminution de la composante pro-inflammatoire (IL-12). Pour protéger les bactéries, trois stratégies d’optimisation ont été développées : le séchage par formation de mousse, l’encapsulation dans une matrice alginate-protéines de pois, et le co-séchage d’une bactérie fragile avec une bactérie résistante. Les connaissances acquises au cours de cette étude ont permis d’optimiser la production industrielle de la souche finale du projet. Afin de répondre au nouveau cadre réglementaire européen, une étude clinique en double aveugle contre placébo est actuellement en cours (2011-2013) / Probiotics are live microorganisms that can act on the immune system at specific sites in the gastro-intestinal tract. From a technological point of view, the development of a dietary supplement containing viable and functional probiotics requires the control of the selection and production steps. In a first time, we have developed specific and sensitive screening tests to determine the ability of bacteria to be dried and the origin of its sensitivity. To develop these tests, we investigated the mechanisms involved during drying process. Thus, microorganisms simultaneously undergo osmotic stress and oxidative stress. Results show a strong impact of drying on the survival rate and immunomodulatory potential with a decrease of proinflammatory cytokines (IL-12). To protect probiotic bacteria, three optimization strategies have been developed: drying by foam formation, encapsulation of probiotic bacteria using a pea-protein alginate matrix and drying of a sensitive probiotic strain with a resistant bacterium. Knowledge obtained during this study was used to optimize the industrial process of the final strain of the project. A randomized double blinded (RDB) trial is in progress (2011-2013) to test the bacteria in humans

Plus de 50 ans après son approbation par les agences réglementaires, le cyclophosphamide (CTX) reste une drogue aux propriétés variées et aux effets pléiotropiques couramment utilisée en clinique. Cet agent cytotoxique, administré en cancérologie, possède des propriétés immuno-modulatrices et stimule les réponses immunitaires anti-tumorales. A doses métronomiques, le CTX induit notamment une polarisation des splénocytes CD4+ vers un profil Th1 et Th17, caractérisés par la sécrétion d’IFNet d’IL-17, nécessaire à l’activité tumoricide du CTX. Comme tout agent cytotoxique, le CTX cible les cellules en prolifération, qu’elles soient normales ou cancéreuses. Le CTX compromet ainsi l’intégrité de la barrière intestinale et l’homéostasie du tractus digestif. Nous avons démontré que l’individu sous CTX a une fragilisation de la barrière intestinale qui permet la rupture de la tolérance de celui-ci à sa flore commensale et son immunisation contre certaines espèces bactériennes. L’immunisation anti-bactérienne est composée de lymphocytes effecteurs CD4+, appelés « Th17 pathogéniques » et producteurs d’IL-17 et d’IFN, qui aident les lymphocytes anti-tumoraux à endiguer la croissance de tumeurs chez la souris. Nous avons mis en évidence que la stérilisation des animaux avec des antibiotiques à large spectre ou ciblant certaines populations bactériennes comme la vancomycine (ciblant les Gram+) et la colistine (ciblant les Gram-), abrogent l’efficacité anti-tumorale du CTX. Par ailleurs, nous avons identifié deux bactéries, une bactérie Gram+ Enterococcus hirae, capable de restaurer l’efficacité de cette chimiothérapie en induisant la polarisation de réponses Th1 et pTh17 stimulant la mise en place de réponses lymphocytaires T CD4 et T CD8 dirigées contre des antigènes tumoraux et une bactérie Gram- Barnesiella intestinihominis, impliquée dans la mise en place de réponses mémoires induites par la combinaison CTX+vaccin. Ces travaux démontrent ainsi l’importance de la flore intestinale dans la réponse à la chimiothérapie par CTX. / More than 50 years after its approval by the Food and Drug Administration, cyclophosphamide (CTX) remains a drug with miscellaneous properties currently used in anti-cancer chemotherapy. This cytotoxic agent has immuno-modulatory properties and stimulate anti-tumoral immune responses. At metronomic doses, CTX induces the polarisation of splenocytes toward a Th1 and Th17 profile, characterized by the secretion of IFN et IL-17, both mandatory for the tumoricidal activity of this drug. CTX, as cytotoxic agent, targets proliferating cells, either normal or tumoral. Indeed, CTX is responsible for disrupting the gut barrier integrity as well as intestinal homeostasis. We have shown that people treated with CTX have a weaker intestinal barrier which breaks the tolerance toward the intestinal microbiota and leads to its immunization against some bacterial strains. This immunization is composed of CD4+ effector lymphocytes called « pathogenic Th17 » producing IFN and IL-17, which helps tumor-infiltrating lymphocytes to control the tumor growth in mice. Broad spectrum antibiotics as well as vancomycin (which mainly kills Gram positive bacteria) and colistin (which mainly eliminates Gram negative bacteria) all compromised the full-blown anticancer activity of CTX in vivo. Moreover, we have identified two bacteria, Enterococcus hirae and Barnesiella intestinihominis, able to rescue the efficacy of CTX abolished with antibiotics. E. hirae, a Gram+ bacterium, elicits Th1 immune responses and pathogenic Th17 cells capable of enhancing tumor-specific CD4+ and CD8+ T cell responses against candidate tumor antigens associated with tumor control. B. intestinihominis, a Gram- bacterium, was able to rescue the long term cognate responses lost with broad spectrum antibiotics or colistin treatment. Our data underscore the role of the gut microbiota in the efficacy of chemotherapy by CTX.

Propionibacterium freudenreichii est une bactérie Gram-positive bénéfique, traditionnellement utilisée comme levain d’affinage fromager, qui bénéficie du statut GRAS (Generally Recognized As Safe). P. freudenreichii a révélé un effet immunomodulateur qui a été confirmé in vivo par la capacité à protéger des souris d’une colite aigüe induite. L’effet anti-inflammatoire est cependant hautement souche-dépendant. Il est dû, au moins en partie, à des composés de surface clés qui favorisent ces effets probiotiques. Les bactéries Gram-positives, y compris P. freudenreichii, peuvent être recouvertes d’une couche extérieure protéique, appelée « surface-layer », paracristalline, et formée par l’autoassemblage de protéines dites de S-layer (Slps). Les Slps, dans différentes bactéries, sont impliquées dans plusieurs caractéristiques probiotiques, telles que l’adhésion aux cellules de l’hôte et au mucus, la persistance dans l’intestin, ou encore l’immunomodulation. Le but de cette étude est d’étudil’immunomodulation. Le but de cette étude est d’étudier, chez une souche probiotique de P. freudenreichii, la protéine de surface qui joue le principal rôle dans les interactions probiotiques avec l’hôte. La souche P. freudenreichii CIRM-BIA 129, récemment reconnue comme immunomodulatrice prometteuse, possède plusieurs protéines de surface Slps, y compris SlpB. Dans la présente étude, l’inactivation du gène correspondant, dans la souche mutante CB129¿slpB, a provoqué une baisse drastique de l’adhésion aux cellules intestinales épithéliales HT-29, confirmant le rôle clé des Slps dans l’adhési / Propionibacterium freudenreichii is a beneficial Gram-positive bacterium, traditionally used as a cheese ripening starter, with the GRAS status (Generally Recognized As Safe). P. freudenreichii has revealed an immunomodulatory effect confirmed in vivo by the ability to protect mice from induced acute colitis. The anti-inflammatory effect is however highly strain-dependent and due, at least in part, to key surface compounds favouring probiotic effects. Gram-positive bacteria, including P. freudenreichii, can be covered with an external proteinaceous layer called a surface-layer paracrystalin layer and formed by the self-assembly of surface-layer-proteins (Slps). Slps were shown, in different bacteria, to be involved in several probiotics traits, such as adhesion to host cells and mucus, persistence within the gut, or immunomodulation. The aim of this study is to investigate, in a P. freudenreichii probiotic strain, the surface protein that plays the main role in the probioticinteraction with the host. The P. freudenreichii CIRM-BIA 129 strain recently revealed promising immunomodulatory properties and possesses several Slps, including SlpB. In the presented work, inactivation of the corresponding gene, CB129¿slpBa mutant strain, caused a drastic decrease in adhesion to intestinal epithelial HT-29 cells, further evidencing the key role of Slps in cell adhesion. we investigated immune response of HT-29 cells towards P. freudenreichii CIRM-BIA 129 and CB129¿slpB. The wild type strain mainly induced expression of the immunomodulatory IL-10 by the cells. Interestingly, th

Les bactéries lactiques présentent un grand intérêt économique de par leur large utilisation dans l’industrie agroalimentaire. Parmi elles, Streptococcus thermophilus (ST) est d’une importance majeure puisqu’elle est la plus utilisée après Lactococcus lactis, pour la fabrication de produits laitiers fermentés et de fromages. De plus, cette bactérie est le seul streptocoque à bénéficier du statut GRAS (Generally Recognized As Safe). Outre son intérêt en industrie laitière, ST présente des effets bénéfiques sur la santé intestinale de l’Homme. Bien que ces effets soient largement documentés, le statut probiotique de ST reste encore à conforter. C’est pourquoi des études sont actuellement menées afin de sélectionner des souches de ST à fort potentiel probiotique. Parmi les critères importants figurent leur capacité à survivre aux conditions drastiques du tube digestif (TD) et leur capacité à adhérer aux cellules intestinales. Dans cette optique, les objectifs de cette thèse étaient d’étudier, dans un premier temps, la capacité d’adhésion in vitro de la souche ST LMD-9 à différentes lignées cellulaires intestinales d’origine humaine et d’évaluer la survie de cette souche au stress biliaire. Afin de mettre en évidence un rôle potentiel de certaines protéines de surface dans ces deux processus, trois mutants issus de cette souche et inactivés dans les gènes prtS (protéase pariétale), srtA (sortase A) et mucBP (protéine de liaison aux mucines), ont été inclus dans cette étude. Dans un second temps, l’impact de l’adhésion de LMD-9 a été analysé, d’une part sur l’expression de gènes codant certaines mucines dans les cellules eucaryotes, et d’autre part sur l’expression de gènes qui seraient spécifiquement induits durant le processus d’adhésion, ceci en utilisant la technologie R-IVET (Recombinase-based In Vivo Expression Technology). Les résultats obtenus ont permis de montrer que la souche LMD-9 était capable de survivre jusqu’à une concentration de 3 mM en sels biliaires et que les protéines de surface PrtS, SrtA et MucBP seraient impliquées dans la résistance à ce stress. Nos résultats ont également montré que LMD-9 adhérait aux trois différentes lignées cellulaires, suggérant ainsi que la souche pourrait interagir avec les différentes mucines qu’elle peut rencontrer dans le TD. De plus, l’implication de certaines protéines de surface dans l’adhésion de LMD-9 s’est avérée dépendante des caractéristiques de ces lignées, qu’il s’agisse de cellules entérocytaires (Caco-2) ou productrices de mucus (HT29-MTX et HT29-CL.16E). Concernant l’impact de l’adhésion de la souche LMD-9 sur l’expression des gènes MUC2 et MUC5AC, aucun effet sur le taux de transcrits n’a été observé dans nos conditions expérimentales. Par ailleurs, nos résultats ont permis, pour la première fois, d’identifier les gènes spécifiquement induits dans la souche LMD-9 durant l’adhésion aux cellules épithéliales. Nous avons ainsi montré que l’adhésion de la souche LMD-9 ne dépend pas uniquement des protéines de surface, mais d’autres fonctions et voies métaboliques seraient également impliquées. Ce travail de thèse contribue ainsi à apporter de nouvelles connaissances liées (i) au choix du modèle cellulaire dans les études d’adhésion bactérienne in vitro, (ii) à l’aptitude de la souche LMD-9 à survivre au stress biliaire en faisant intervenir certaines protéines de surface et (iii) à la compréhension des mécanismes moléculaires de l’adhésion de LMD-9 aux cellules épithéliales intestinales / Lactic acid bacteria are of great economic interest because of their use in the food industry. Among them, Streptococcus thermophilus (ST) is of major interest since it is the most used after Lactococcus lactis, for the manufacture of fermented dairy products and cheese. In addition, this bacterium is the only streptococcus to benefit from GRAS status (Generally Recognized As Safe). Beside its interest in the dairy industry, ST has beneficial effects on human intestinal health. Although these effects are widely documented, the probiotic status of ST remains to be consolidated. Therefore, studies are currently being conducted in order to select strains of ST with a high probiotic potential. Among criteria that are important to select ST strains include their ability to survive stress the drastic conditions of the digestive tract (DT) and their ability to adhere to intestinal cells. In this context, the aim of this thesis was to investigate firstly the in vitro adhesion capacity of the ST LMD-9 strain to different human intestinal cell lines and to evaluate the survival of this strain to bile salt stress. In order to highlight the potential role of some surface proteins in these two processes, three mutants derived from this strain and inactivated in the genes prtS (parietal protease), srtA (sortase A) and mucBP (Mucin Binding-protein) were also included in this study. Secondly, the impact of LMD-9 adhesion was analyzed, on one hand on the expression of some mucin-encoding genes in eukaryotic cells, and on the other hand on the expression of genes that would be specifically induced during adhesion process using the R-IVET (Recombinase-based In Vivo Expression Technology) approach. The results obtained demonstrated the ability of LMD-9 to survive up to the concentration of 3 mM of bile salts and that the PrtS, SrtA and MucBP surface proteins would be involved in the resistance to this stress. Our results also showed that the LMD-9 strain was capable of adhering to three cell lines used suggesting that this strain could interact with different mucins that may encounter in the DT. Moreover, the involvement of some surface proteins in the adhesion of LMD-9 has been found to be dependent on the surface characteristics of these cell lines, whether they are enterocytic (Caco-2) or mucus-secreting cells (HT29-MTX and HT29-CL.16E). Regarding the impact of LMD-9 adhesion on MUC2 and MUC5AC gene expression, no effect has been observed on the transcript level under our experimental conditions. Furthermore, for the first time, our results allowed us to identify genes specifically induced in the LMD-9 strain during adhesion process to epithelial cells. We have thus shown that the LMD-9 adhesion does not depend solely on surface proteins, but other functions and metabolic pathways are also involved. This thesis work contributes thus to new knowledge related to (i) the choice of the cellular model in in vitro bacterial adhesion studies, (ii) the ability of LMD-9 to survive bile salt stress by involving some surface proteins and (iii) understanding the molecular mechanisms of LMD-9 adhesion to epithelial cells

Le microbiote intestinal constitue un élément important pour l’hôte, il est impliqué notamment au niveau immunologique ou physiologique. La connaissance de la composition de ce microbiote est la première étape dans la compréhension des phénomènes qui lui sont associés. Les travaux de cette thèse se sont articulés selon plusieurs objectifs. La première étape a été de faire un état des lieux de la composition du microbiote de deux types génétiques parentaux : le canard Pékin (Anas Platyrhynchos), le canard de Barbarie (Cairina Moschata) ainsi que de leur hybride ; le canard mulard. Nous avons ainsi pu observer des compositions différentes selon le type génétique avec tout de même la prédominance dans chacune des trois espèces de deux phyla : les Firmicutes et les Bacteroidetes. Différentes conditions rencontrées dans l’environnement sont à même de créer un déséquilibre dans la composition du microbiote. Une des conditions possibles est un changement dans l’alimentation ainsi la seconde étape a été de voir l’impact du gavage sur les communautés bactériennes composant le microbiote. Celui-ci induit bien des modifications au sein du microbiote en privilégiant certaines classes bactériennes notamment les Bacilli et les Clostridia selon le type génétique. Un effet du gavage a été montré au niveau du microbiote iléal tandis que l’on retrouve un effet du type génétique ainsi que du gavage mais plus faible que dans l’iléon au niveau des caeca. Deux autres travaux ont été réalisés, le premier concernait l’ajout d’un probiotique (Lactobacillus sakei) sur le microbiote des canards mulards durant la phase de gavage. Nous avons montré que lors de cet ajout, nous observions une forte augmentation des lactobacilli au niveau de l’iléon. Enfin suite aux fortes contaminations retrouvées dans le sud-ouest ainsi que ses effets toxiques montrés dans différentes études, le dernier travail effectué a été de voir l’effet du cadmium sur le microbiote des canards Pékin et Barbarie. Nous avons pu ainsi observer les modifications de la communauté microbienne lors de l’ajout de cadmium ainsi l’accumulation de celui-ci dans les reins au cours du gavage. Des effets combinés entre le cadmium et la période de gavage ainsi qu’avec le type génétique ont été mis en lumière. Une tendance à une accumulation différentielle du cadmium a été observé selon le type génétique. / The intestinal microbiota is an important element for the host; it is particularly involved in immunological or physiological level. Knowledge of the composition of the microbiota is the first step in understanding the phenomena associated with it. The work of this PhD was organized according to several objectives. The first step was to realize a molecular inventory of the microbiota composition of the two parental genetic types: the Pekin duck (Anas Platyrhynchos), the Muscovy duck (Cairina moschata) and their hybrid, the mule duck. We have observed different compositions depending on the genetic type although with a predominance of two phyla: the Firmicutes and Bacteroidetes for all ducks species. Different conditions encountered in the environment are likely to create an imbalance in the composition of the microbiota. One is a change in diet; therefore the second step was to see the impact of overfeeding on bacterial communities. Overfeeding causes many changes in the bacterial microbiota and increase two classes: Bacilli and Clostridia according to the genetic type. The effect of overfeeding has been shown principally on the ileal microbiota while genetics and overfeeding both affected weekly cecal microbiota. We then studied the impact of adding a probiotic strain (Lactobacillus sakei) on the microbiota of mule ducks during the overfeeding period. We could see here a significant effect of this addition only in the ileum with a sharp increase in lactobacilli. Finally, due to high levels of contamination found in the southwest of France and its toxic effects on metabolism shown in various studies, the last work was to see the effect of cadmium on the microbiota of Pekin and Muscovy ducks. We observed changes in the microbial community when adding cadmium and see the accumulation of it in the kidneys during overfeeding. Combined effects between cadmium and the feeding period as well as the genetic type were highlighted. Finally