Mes recherches se sont principalement concentrées sur l'application potentielle des probiotiques et de leurs métabolites pour moduler positivement le microbiote intestinal et pour la sécurité alimentaire. Nous avons mené de nombreuses études sur le potentiel probiotique des bactéries commensales, sur la production et la stabilité de leurs métabolites pendant le transit dans l'intestin, et sur l'interaction avec le microbiote intestinal in- et ex- vivo. Mes recherches sont centrées sur la physiologie du microbiote intestinal, sa modulation mécanistique par des facteurs nutritionnels et xénobiotiques, et son interaction avec l'hôte, et s'articulent autour de trois thèmes : 1) la neuromicrobiologie intestinale, 2) l'interaction xénobiotique-microbiote-nutrition, et 3) l'étude de nouvelles formulations probiotiques-prébiotiques-postbiotiques-symbiotiques ayant une modulation positive du microbiote intestinal et de l'hôte.

I. Neuromicrobiologie : comment les probiotiques influencent-ils l'axe intestin-cerveau?

Notre intestin est peuplé d'une communauté microbienne complexe, appelée microbiote intestinal, qui a été associée à de nombreux troubles de la santé, y compris la santé mentale. Les psychobiotiques sont des bactéries bénéfiques (probiotiques) ou un support pour ces bactéries (prébiotiques) qui peuvent moduler positivement les interactions microbiote-intestin-cerveau. Bien que certaines études aient rapporté une efficacité mitigée, plusieurs essais soutiennent un rôle pour les psychobiotiques dans la normalisation des processus cérébraux liés aux réponses au stress et à l'amélioration de l'humeur. Les mécanismes par lesquels les psychobiotiques modulent l'axe microbiote-intestin-cerveau et améliorent la santé mentale restent incertains mais sont probablement spécifiques à la souche microbienne. Les bactéries intestinales produisent une série de neurotransmetteurs, dont l'acide g-aminobutyrique (GABA), l'acétylcholine, la dopamine et la sérotonine, qui, au-delà de leur interaction avec la physiologie intestinale, peuvent transiter par les voies neurales reliant les systèmes nerveux entérique et central et influencer le fonctionnement du cerveau. Cependant, on connaît mal les mécanismes neurochimiques par lesquels les psychobiotiques orchestrent l'axe microbiote-intestin-cerveau, une condition préalable à l'élaboration d'interventions ciblées sur le microbiote fondées sur des preuves. Les résultats de cette recherche contribueront à la conception et à la mise au point de probiotiques de nouvelle génération ou de produits alimentaires fonctionnels dotés de propriétés psychobiotiques, qui seront importants pour l'ensemble de la communauté car ils auront le potentiel d'améliorer la santé mentale humaine.

II. Xénobiotiques dans l'intestin - protéger le microbiote intestinal humain des psychotropes à l'aide de probiotiques

On s'intéresse de plus en plus à la façon dont les médicaments thérapeutiques (xénobiotiques) pourraient affecter et modifier la composition et la fonction du microbiote intestinal humain. Alors que certaines connaissances s'accumulent sur l'impact néfaste de certains psychotropes sur des souches isolées ou sur le microbiote intestinal de modèles animaux, les informations concernant d'autres classes de psychotropes et des espèces représentatives de l'intestin humain sont peu étudiées. L'effet antimicrobien des psychotropes est généralement négligé comme facteur confondant lors de l'étude des biomarqueurs du microbiome intestinal, sachant que les patients sont généralement soumis à une médication à long terme. Il est urgent de clarifier la contribution réelle du rôle antimicrobien des psychotropes et les conséquences ultérieures sur la structure et le métabolisme du microbiote intestinal. Nos résultats prouvent que les psychotropes, par leur effet antimicrobien, ont le potentiel de modifier la composition et le métabolisme du microbiote intestinal humain, tandis que les probiotiques peuvent atténuer la dysbiose qui en résulte. La présente étude fournit de nouvelles informations sur l'interaction existante entre les substances chimiques psychotropes et le microbiote intestinal, et d'autres recherches sont en cours.

III. Probiotiques, prébiotiques et postbiotiques pour une modulation positive du microbiote intestinal et de l'hôte

Au sein de la plateforme de recherche NuGUT, qui se concentre sur les interactions entre la nutrition et l'intestin, nous utilisons un modèle de fermentation continue ex-vivo qui simule le côlon humain pour évaluer l'effet de différentes formulations alimentaires sur la structure et la fonctionnalité du microbiote. Il est nécessaire de comprendre la chaîne d'événements qui relie les propriétés et la composition des aliments, principalement les probiotiques et les fibres alimentaires, à leurs effets sur la santé de l'hôte via le microbiote intestinal. Notre recherche explore également la production de vésicules extracellulaires en tant que mécanisme par lequel le microbiote interagit avec l'axe intestin-cerveau, ainsi que son potentiel pour restaurer le microbiote intestinal dysbiotique, atteindre la circulation systémique et délivrer des métabolites modulateurs de l'hôte dans le cerveau pour promouvoir des effets antidépresseurs. Notre recherche financée vise également à développer une approche nutritionnelle intégrée basée sur l'utilisation de bactéries bactériocinogènes pour la modulation positive du microbiote intestinal tout en réduisant l'incidence verticale des pathogènes alimentaires (tels que Salmonella et Campylobacter) chez les animaux.