Thèse Maturation de la Barrière Intestinale Néonatale et Infections Tardives à Streptococcus Agalactiae Rôle du Mucus du Microbiote et des Oligosaccharides du Lait Maternel H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : UGSF - Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle
Direction de la thèse : Catherine ROBBE MASSELOT ORCID 0000000162666033
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Les infections néonatales tardives (7-89 jours) à Streptococcus agalactiae demeurent une cause majeure de septicémie et de méningite. Contrairement aux infections précoces, considérablement diminuées par l'antibioprophylaxie intrapartum, aucune stratégie de prévention ne cible aujourd'hui efficacement ces formes tardives. Des données cliniques et expérimentales soutiennent un modèle physiopathologique en deux temps : une acquisition suivie d'une colonisation intestinale dans les premières semaines de vie, puis une translocation digestive vers le sang, pouvant aboutir à l'invasion systémique.
A l'interface entre la lumière intestinale et l'hôte, la barrière mucosale, constituée principalement de mucines fortement O-glycosylées, est un déterminant central de la ségrégation entre microbiote et épithélium. Or sa maturation postnatale dépend étroitement du microbiote naissant et de l'alimentation, notamment du lait maternel et de ses oligosaccharides (HMOs, human milk oligosaccharides). L'hypothèse centrale de ce projet de thèse est que des trajectoires de maturation distinctes du mucus conditionnent la capacité du SGB, et en particulier du clone hypervirulent CC-17, à (1) adhérer aux mucines, (2) traverser la couche de mucus (motilité/progression dans le gel) et (3) atteindre puis franchir l'épithélium. Les HMOs sont considérés comme des régulateurs majeurs de cette dynamique : en sélectionnant des communautés microbiennes consommatrices d'HMOs, ils pourraient modifier indirectement la composition et les propriétés du mucus (via le microbiote) et, par conséquent, l'accessibilité de l'épithélium au SGB.
Une seconde hypothèse est qu'il est possible d'estimer, de manière non invasive, le degré de maturation de la barrière mucosale en quantifiant les signatures de glycosylation des mucines retrouvées dans les selles infantiles (O-glycanes sialylés, fucosylés, sulfatés, neutres, ainsi que la structure des noyaux). Les objectifs de ce projet seront donc de purifier les mucines à partir de selles de nouveau-nés issues de biobanques mère-enfant, collectées dans le cadre de deux essais cliniques Col-StreptoB et StrepB17 (collaboration avec le Dr Asmaa Tazi, Institut Cochin/ Université Paris Cité) et d'une biobanque longitudinale de selles issues de la cohorte PENSINE (CHU de Lille, Pr Delphine Ley, Dr Emmanuel Hermann). Les profils de O-glycosylation des mucines seront caractérisés par spectrométrie de masse et techniques chromatographiques afin d'identifier des marqueurs glycaniques pertinents de la maturation intestinale et de l'homéostasie de l'écosystème digestif. Cet atlas de O-glycanes fécaux servira également à identifier des signatures associées à la colonisation intestinale et/ou à l'infection par S. agalactiae, en particulier par le clone CC-17. En parallèle, les HMOs seront dosés dans le lait maternel et les selles des nourrissons et le microbiote caractérisé par métagénomique shotgun, pour relier exposition, consommation microbienne et signatures de mucus. Enfin, des modèles fonctionnels (couches de mucus reconstituées, essais de transmigration dans le mucus, épithélium intestinal sur inserts) seront mis en place afin de quantifier l'adhérence aux mucines, la progression dans la couche de mucus et le franchissement de la barrière. Ce projet devrait identifier des biomarqueurs précoces de risque d'infections néonatales à SGB et ouvrir la voie à des stratégies de prévention fondées sur la maturation du mucus, la nutrition et/ou des interventions ciblant le microbiote.

La septicémie néonatale représente un enjeu de santé publique, avec environ 3 millions de cas par an dans le monde et des conséquences dramatiques en termes de mortalité et de morbidité (1). Streptococcus agalactiae (ou streptocoque du groupe B (SGB) est une bactérie commensale fréquemment retrouvée dans le microbiote commensal des tractus gastro-intestinal et vaginal (10 à 30 % des adultes) mais demeure la principale cause d'infections néonatales invasives, se manifestant par une bactériémie, une septicémie et une méningite (2). Malgré les traitements, le poids des infections à SGB reste élevé, avec environ 10 % de mortalité et 40 % de séquelles neurologiques (3). Deux syndromes néonataux liés au SGB sont reconnus : l'infection précoce (0-6 jours de vie) et l'infection tardive (7-89 jours de vie). La première résulte d'une transmission périnatale au moment de l'accouchement et est efficacement prévenue par une prophylaxie antibiotique chez les mères colonisées (4). En revanche, il n'existe pas de stratégie préventive contre l'infection tardive, dont l'incidence dépasse celle des infections précoces dans de nombreux pays, dont la France (5). Un élément déterminant est la surreprésentation du complexe clonal hypervirulent CC-17, responsable d'une majorité des infections tardives et doté de capacités accrues de colonisation chez le nourrisson.
Les données épidémiologiques et expérimentales soutiennent un modèle physiopathologique en deux étapes : (i) acquisition et colonisation intestinale dans les premières semaines de vie, puis (ii) franchissement des barrières intestinales menant à la bactériémie et, dans certains cas, à la méningite (6-8). Ce modèle souligne pourquoi la seule réduction de la charge vaginale maternelle, bien que cruciale pour les formes précoces, ne suffit pas à éliminer le risque tardif. Il met surtout en évidence la nécessité de comprendre ce qui différencie un portage intestinal « toléré» d'une colonisation menant à la translocation et à l'invasion.
À l'interface entre la lumière intestinale et l'hôte, la barrière mucosale joue un rôle central. Le mucus intestinal, composé majoritairement de la mucine sécrétée MUC2, constitue la première ligne de défense de l'épithélium contre les bactéries pathogènes et les substances potentiellement nocives. Les O-glycanes des mucines contribuent à la structuration du gel (hydratation, viscosité, densité) et à sa résistance à la dégradation microbienne, tout en fournissant des motifs d'adhésion potentiels et, pour certaines bactéries, des substrats nutritifs (9). Cette double dimension, barrière physique et matrice biochimique, fait du mucus un lieu clé de la compétition microbienne et de la colonisation. Or, cette barrière n'est pas fonctionnelle à la naissance : elle subit une maturation post-natale rapide, avec des variations d'épaisseur, d'imperméabilité aux particules et aux microorganismes et de composition biochimique (O-glycanes de mucines). Cette période néonatale correspond à une fenêtre développementale où l'hôte et le microbiote s'ajustent de façon dynamique, avec des conséquences durables sur l'homéostasie immunitaire (10-11). Cependant, chez l'humain, l'ontogénie de la barrière mucosale et des fonctions défensives des cellules caliciformes demeure encore peu caractérisée. Des travaux récents chez la souris suggèrent une mise en place séquentielle des fonctions protectrices des cellules caliciformes et de la couche interne de mucus au cours de la période pré-sevrage (12), renforçant l'idée qu'une phase immature pourrait constituer une fenêtre de vulnérabilité.
L'alimentation constitue un second déterminant majeur de cette période. Le lait maternel apporte des facteurs immunitaires (dont les IgA) et des oligosaccharides complexes (HMOs) qui façonnent la succession microbienne, en favorisant l'émergence de communautés spécialisées dans leur utilisation, et en modulant le tempo de transition vers des microbiotes de type adulte (13). La comparaison entre la composition des HMOs dans le lait maternel et les HMOs résiduels retrouvés dans les selles pourrait ainsi fournir une lecture fonctionnelle de leur consommation par le microbiote, et donc de l'état de l'écosystème intestinal au cours de la maturation.
Dans ce contexte, l'hypothèse centrale de ce projet est que la susceptibilité à la colonisation intestinale par le SGB et le risque de translocation dépendent d'une maturation différentielle de la barrière mucosale néonatale, gouvernée par : i) la structure des O-glycanes des mucines et les propriétés biophysiques du mucus ; ii) la composition et les fonctions du microbiote intestinal et iii) la nutrition via les HMOs qui orientent la succession microbienne et les interactions hôte-microorganismes. Les objectifs sont double : identifier des signatures glycosylées non invasives reflétant l'état de maturation de la barrière, et relier ces signatures à des phénotypes pertinents de colonisation et d'invasion par le SGB, en s'appuyant sur l'expertise de l'équipe concernant la purification des mucines fécales (14). Nous disposerons pour cela de deux biobanques mère-enfant (selles de nourrissons prélevées à J21 et J60 après la naissance et lait maternel) et d'une biobanque longitudinale de selles prélevées à 0, 6 mois et 2 ans. Nous chercherons également à déterminer comment le microbiote et les HMOs modulent la maturation de la barrière mucosale et influencent la colonisation par le SGB. Enfin, nous étudierons les mécanismes favorisant la progression du SGB dans le mucus et son franchissement de la barrière épithéliale.
À terme, ce travail devrait permettre de préciser quels contextes mucus-microbiote-HMOs rendent la barrière permissive au SGB et d'ouvrir des pistes de prévention fondées sur la maturation du mucus, la nutrition (HMOs) et/ou des interventions ciblant le microbiote.