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Caractérisation de l’écosystème broncho-pulmonaire
chez les patients atteints de mucoviscidose : Structure et
Dynamique du...
Introduction
 Fonction respiratoire : Enjeu de demain en santé publique
- Troubles respiratoires: 1er
motif de consultati...
 Fonction respiratoire : Enjeu de demain en santé publique
- Troubles respiratoires: 1er
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Mucoviscidose:
Introduction
Notion de co-colonisation
co-infection pulmonaire
Objectif : Quel microbiote pour quel
patient...
Extraction d’ADN dépendante de la matrice
PCR ciblant des gènes conservés pour amplifier
des espèces phylétiquement éloign...
- Pyroséquençage (454 FLX)
-326 277 pyroséquences /
450-500 bp (93%)
[V3 du 16s rDNA]
-133 317 pyroséquences /
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Quel microbiote pour quel patient
dans la mucoviscidose ?
Résultats et Discussion
 Diversité bactérienne
 Diversité fong...
Quel microbiote pour quel patient
dans la mucoviscidose ?
Résultats et Discussion
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Patient 2
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Quel microbiote pour quel patient
dans la mucoviscidose ?
Résultats et Discussion
 Diversité fongique
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Quel microbiote pour quel patient
dans la mucoviscidose ?
Résultats et Discussion
 Diversité fongique
Patient 2
Mars 2008...
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Pat. 3 (09/2007)
Patient 1 (01/2008)
Patient 4 (10/2008)
Pat. 3 (09/2008)
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% Capacité Ventilatoire Forcée
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Pat. 3 (09/2007)
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 Etude modeste (8 expectorations)
mais prometteuse
Conclusion et Perspectives
Delhaes et al. PloS One 2012 ; 7 (4): e3631...
Institut Pasteur-Lille / Université de Lille 2
• Dr. Laurence Delhaes (laurence.delhaes@pasteur-lille.fr)
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Caractérisation de l’écosystème broncho pulmonaire chez les patients atteints de mucoviscidose

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Caractérisation de l’écosystème broncho pulmonaire chez les patients atteints de mucoviscidose

  1. 1. Caractérisation de l’écosystème broncho-pulmonaire chez les patients atteints de mucoviscidose : Structure et Dynamique du microbiote pulmonaire dans l’évolution clinique de la mucoviscidose 1 BDEEP-EA4547, CIIL – Institut Pasteur Institute de Lille, CHRU - Faculté de Pharmacie, Lille ; 2 LMGE-ULCO Laboratoire d'Océanologie et de Géoscience, Wimereux, 3 CHRU de Lille, 4 CHU de Nice, 5 Département de microbiologie, APHP Créteil - France. L. Delhaes1-3 , M. Chabé1 , S. Monchy2 , J. Salleron3 , S. Leroy3-4 , A. Prévotat3 , B.Wallaert3 , E. Dei-Cas1-3 , E. Viscogliosi1 , F Botterel5
  2. 2. Introduction  Fonction respiratoire : Enjeu de demain en santé publique - Troubles respiratoires: 1er motif de consultation dans le monde - BPCO: 4ème cause de décès dans le monde en 2030 selon l’OMS - Asthme: constante augmentation [↑ prévalence de 7,3% à 8,4% - 2001-10 aux USA] - Mucoviscidose: Maladie génétique la + fréquente chez les caucasiens (CHU de Rouen) Rabe et al. « The year of the lung ». Lancet 2010 Akinbami et al. NCHS Data Brief , 94 -May 2012 -Diversité microbienne au niveau pulmonaire = Microbiote [Beck et al. 2012; Erb-Downward et al. 2011; Huang et al. 2011] -Dans la mucoviscidose, cette communauté poly- microbienne semble être un élément clé dans l’évolution de la fonction respiratoire [Goddard et al. 2012; Madan et al. 2012; Fodor et al. 2012; Maughan et al. 2012; Guss et al. 2011; van der Gast et al. 2011; Rogers et al. 2010; Armougom et al. 2009; Bittar et al. 2008; Sibley et al. 2008; Tunney et al. 2008; Harris et al. 2007]
  3. 3.  Fonction respiratoire : Enjeu de demain en santé publique - Troubles respiratoires: 1er motif de consultation dans le monde - BPCO: 4ème cause de décès dans le monde en 2030 selon l’OMS - Asthme: constante augmentation [↑ prévalence de 7,3% à 8,4% - 2001-10 aux USA] - Mucoviscidose: Maladie génétique la + fréquente chez les caucasiens Introduction (CHU de Rouen) Rabe et al. « The year of the lung ». Lancet 2010 Akinbami et al. NCHS Data Brief , 94 -May 2012 Quel(s) champignon(s) à l’étage pulmonaire ?
  4. 4. Mucoviscidose: Introduction Notion de co-colonisation co-infection pulmonaire Objectif : Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? - Micromycètes+++ - BactériesLe microbiote pulmonaire d’un patient CF est-il stable dans le temps ? La diversité et la richesse du microbiote pulmonaire est-elle associée à l’état clinique du patient CF ? … ⇒ Déterminer la structure/composition de la communauté microbienne en utilisant les approches de séquençage haut-débit Quel(s) champignon(s) à l’étage pulmonaire ?
  5. 5. Extraction d’ADN dépendante de la matrice PCR ciblant des gènes conservés pour amplifier des espèces phylétiquement éloignées (V3 du 16s rDNA – ITS2) Séquençage massif (multi-parallélisé) - obtention de plusieurs centaines de milliers de séquences Analyse bio-informatique Identification par comparaison à 2 banques de données (BLASTN ≠ Silva SSU rRNA database release 102 et ≠ ITS2dbScreen (création de novo) Assignement et regroupement des séquences (attribution à espèce/genre) Permettant une interprétation biologique (comparaison de diversité grâce au logiciel MEGAN) Stratégie méthodologique MucoviscidoseExpectoration
  6. 6. - Pyroséquençage (454 FLX) -326 277 pyroséquences / 450-500 bp (93%) [V3 du 16s rDNA] -133 317 pyroséquences / 300-450 bp (85%) [ITS2] -Courbes de raréfaction ayant une distribution en plateau = bonne représen- tativité de la composition bactérienne et fongique Résultats et Discussion - 8 expectorations - 4 patients Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ?
  7. 7. Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Diversité bactérienne  Diversité fongique  Relation entre communauté microbienne / évolution clinique
  8. 8. Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Diversité bactérienne Patient 2 Mars 2008 Mars 2009  Confirmation la diversité bactérienne récemment décrite: - Importance des anaérobies, des Pseudomonas, Streptococcus, Haemophilus, = genres majoritaires  Médiane [IQ] du nombre de bactéries = 6.5 [5; 13.5] (espèces/genres) [Goddard et al. 2012; Madan et al. 2012; Fodor et al. 2012; Maughan et al. 2012; Guss et al. 2011; van der Gast et al. 2011; Rogers et al. 2010; Armougom et al. 2009; Bittar et al. 2008; Sibley et al. 2008; Tunney et al. 2008; Harris et al. 2007; Rogers et al. 2004].
  9. 9. Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Diversité fongique Patient 2  Parmi les 24 espèces /genres de micromycètes identifiés par pyroséquençage, seuls 4 étaient aussi isolés en culture. Mars 2008 Mars 2009
  10. 10. Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Diversité fongique Patient 2 Mars 2008 Mars 2009  Médiane [IQ] du nombre de champignons par expectoration = 3.5 [3; 7.5] (espèces/genres) [Bouchara et al. 2009]
  11. 11. Patients 2 Pat. 3 (09/2007) Patient 1 (01/2008) Patient 4 (10/2008) Pat. 3 (09/2008) Patient 1 (01/2009) Patient 4 (08/2008) Richesse fongique (Chao1 index) Richesse Bactérienne (Chao1 index) S-K score= Score de Shwachman-Kulczycki Indice de Masse corporelle (kg/m2 )  Corrélation entre indexes de Chao1 (fongiques / bactériens) et S-K score et BMI (p<0.05).  Conforme aux données publiées pour les bactéries [van der Gast et al. 2011; Klepas-Ceraj et al. 2010]. Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Relation entre communauté microbienne / évolution clinique
  12. 12. % Capacité Ventilatoire Forcée (CVF) VEMS1 Pat. 3 (09/2007) Pat. 3 (09/2008) Patient 1 (01/2008) Patient 1 (01/2009) Patient 4 (10/2008) Patient 4 (08/2008) Patients 2 (03/2008) Patients 2 (03/2009)  Association entre indexes de Chao1 fongiques & bactériens et VEMS1, CVF (p<0.05) Quel microbiote pour quel patient dans la mucoviscidose ? Résultats et Discussion  Relation entre communauté microbienne / évolution clinique
  13. 13.  Etude modeste (8 expectorations) mais prometteuse Conclusion et Perspectives Delhaes et al. PloS One 2012 ; 7 (4): e36313 ⇒ Dans la mucoviscidose, composition du mucus = conditions favorables pour des co-infections chroniques : - Réduction de la tension en O2 favorise la croissance de P. aeruginosa, des anaérobies dont SMG, mais aussi de C. albicans et A. fumigatus -Capacité à former des biofilms, avec des interaction entre microorganismes [Rybtke et al. 2011; Bandara et al. 2010; Mowat et al. 010; Sibley et al. 2008; Alvarez-Ortega et al. 2007; Dimitru et al. 2007; Semighini et al. 2006] ⇒ Microbiote (F/B) = évènement dynamique, indicateur de l’état clinique du patient ? ⇒ «Ecologie et dynamique des communautés microbiennes dans les expectorations des patients atteints de mucoviscidose sous ATB-thérapie: étude prospective multicentrique française par séquençage à haut débit » Projet C20120600697- F Botterel & L Delhaes
  14. 14. Institut Pasteur-Lille / Université de Lille 2 • Dr. Laurence Delhaes (laurence.delhaes@pasteur-lille.fr) • Dr. Eric Viscogliosi • Dr. Emilie Fréalle • Dr. Eduardo Dei-Cas • Dr. Magali Chabé Université Littoral Côte d’Opale • Dr. Sébastien Monchy • Dr. Christine Hubans • Dr. Stéphanie Ferreira Faculté de Médecine de Lille • Dr. Julia Salleron • Dr. Sylvie Leroy • Dr. Anne Prévotat •Dr. Fréderic Wallet •Dr. Benoit Wallaert • Dr. Télesphore Sime-Ngando Université Blaise-Pascal-Clermont-ferrand Société Genoscreen-Lille Remerciements

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