Ce projet serait sous la direction de : M. Jean-Marc BERJEAUD et M. Alexandre CREPIN
Unité de recherche : EBI, équipe MHE
École doctorale : Rosalind Franklin – Énergie, Environnement, Bio santé
Intitulé du sujet :
Contrôle de la colonisation du microbiote intestinal du poulet et de l’Homme par Campylobacter spp. et Salmonella spp. au moyen de Quorum Quenchers
Control of Campylobacter spp. and Salmonella spp. colonisation of chicken and human gut microbiota using Quorum Quenchers
Début de thèse : à partir du 01/10/2025
Mots clés : Probiotiques, Quorum sensing, Pathogènes alimentaires, Microbiote
Résumé:
Ce projet de recherche vise à décrypter les interactions complexes entre les pathogènes bactériens d’origine alimentaire Salmonella enterica et Campylobacter jejuni, et les communautés microbiennes intestinales chez l’homme et la volaille. L’objectif principal est de comprendre comment ces pathogènes colonisent l’intestin et perturbent l’équilibre du microbiote, en se concentrant sur le rôle du système de communication intercellulaire bactérien appelé Quorum Sensing (QS). Pour cela, des microbiotes modèles artificiels (humain et aviaire) seront
utilisés pour identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans la colonisation. En parallèle, le projet explorera de nouvelles stratégies de lutte contre ces pathogènes, en évaluant in vitro et in vivo (chez le poulet) l’efficacité de souches bactériennes et de molécules capables d’inhiber le QS (Quorum Quenching). À terme, ce projet ambitionne de proposer des approches innovantes pour contrôler Salmonella et Campylobacter tant au niveau de l’élevage que lors d’infections humaines.
Contexte et problématique :
Salmonella enterica (Sa) et Campylobacter jejuni (Ca) représentent les principales causes de gastro-entérites bactériennes signalées à travers le monde. En Europe, l’année 2022 a recensé 137 107 cas de campylobactériose et 65 208 cas de salmonellose (EFSA, 2023), des chiffres considérablement sous-estimés (Van Cauteren et al., 2017). Les symptômes caractéristiques incluent fièvre, céphalées, vomissements, douleurs abdominales et diarrhées. Si les infections à Sa sont généralement traitées par antibiothérapie, celles à Ca ne le sont qu’en cas
d’implantation chronique ou chez les jeunes enfants. Néanmoins, la résistance aux antibiotiques chez Sa et Ca est préoccupante, comme souligné par le Centre européen de prévention et de contrôle des maladies et l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA, 2022). La volaille est reconnue comme le principal vecteur d’infection pour ces deux pathogènes, souvent portés de manière asymptomatique. Un rapport récent de l’EFSA (2020) estime qu’une réduction de 2 à 3 log de la charge de Ca dans l’intestin des volailles pourrait entraîner une diminution significative de l’exposition humaine et une réduction du risque de campylobactériose de 42 à 58 %. La gestion de ces zoonoses requiert donc la mise en œuvre de mesures préventives à tous les niveaux de la chaîne de production alimentaire. Actuellement, aucune stratégie de contrôle de Ca au stade de l’élevage n’a démontré une efficacité et
une applicabilité suffisantes pour les professionnels (Thépault et al., 2020). Une étude récente suggère une possible association positive entre Sa et Ca, conduisant à une contamination accrue des poulets de chair par les deux agents pathogènes (Guyard-Nicodème et al., 2024). Ce phénomène pourrait être régulé par le Quorum Sensing (QS), un système de communication intercellulaire bactérien impliqué dans la coordination de fonctions physiologiques telles que l’expression des facteurs de virulence, l’acquisition de nutriments et la formation de
biofilms. De nombreux travaux ont mis en évidence le potentiel des inhibiteurs du QS dans la lutte contre les infections bactériennes (Jiang et al., 2019).
Description du sujet :
Le projet COMICS vise à décrypter l’impact de Salmonella et Campylobacter sur la composition et la dynamique des microbiotes intestinaux, dans le but de développer de nouvelles stratégies de contrôle de ces bactéries tant au niveau de l’élevage avicole que lors d’infections humaines. Pour atteindre cet objectif, des microbiotes modèles artificiels, mimant les environnements intestinaux humain et aviaire, seront employés afin de caractériser les mécanismes moléculaires régissant la colonisation des volailles et des humains par ces pathogènes, en mettant l’accent sur le rôle du QS. Conjointement, des souches bactériennes ou des molécules présentant une activité de Quorum Quenching (QQ) seront évaluées in vitro. Les molécules ou souches démontrant une efficacité inhibitrice prometteuse seront ensuite testées in vivo chez le poulet de chair.
Méthodologie et mise en œuvre :
Dans un premier temps, l’étude visera à caractériser les modifications de la composition et de l’activité métabolique des microbiotes intestinaux aviaire et humain (MAA et MHA) en réponse à la colonisation par Sa et Ca, seuls ou en co-infection. Pour cela, du métabarcoding 16S sera utilisé afin d’évaluer les changements de composition, et de la métabolomique permettra d’identifier les métabolites impliqués dans la communication et la colonisation bactériennes. Dans un second temps, le rôle du QS dans la colonisation sera exploré. Des mutants QS
de Sa et Ca seront générés et caractérisés, puis leur capacité d’implantation et de prolifération dans les MAA et MHA sera évaluée pour identifier les voies QS clés. Finalement, le contrôle de Sa et Ca dans les microbiotes modèles in vitro sera étudié en utilisant des souches probiotiques et des molécules Quorum Quenchers. Les solutions démontrant une efficacité inhibitrice prometteuse seront testées in vivo chez le poulet de chair contaminé, en évaluant la colonisation bactérienne et l’impact sur le microbiote par des dénombrements et le métabarcoding 16S.
Profil recherché :
Formation et Diplômes :
• Diplôme requis : Master 2 (ou équivalent) dans un domaine pertinent de la biologie, tel que la microbiologie, la biologie moléculaire et cellulaire, ou la biochimie. Une spécialisation ou un intérêt marqué pour la microbiologie, l’écologie microbienne, ou la physiopathologie des infections bactériennes serait un atout.
• Parcours académique : Un bon dossier académique est attendu. Une expérience en laboratoire de recherche durant le Master (stage) est fortement souhaitée.
Compétences techniques :
• Essentielles :
o Solides connaissances en microbiologie générale et moléculaire.
o Maîtrise des techniques de culture bactérienne.
o Familiarité avec les techniques de biologie moléculaire (PCR, qPCR, clonage, mutagenèse dirigée serait un plus).
o Notions de base en biochimie et métabolisme bactérien.
• Souhaitables :
o Notions en métabarcoding (analyse de données rRNA 16S).
o Notions en métabolomique.
o Expérience en expérimentation animale (modèles murins ou aviaires, si possible).
o Connaissances de base en biostatistiques et en analyse de données.
Qualités personnelles et aptitudes :
• Motivation et intérêt : Fort intérêt pour la recherche scientifique, en particulier dans le domaine des interactions hôte-microbe, des pathogènes bactériens et des stratégies antimicrobiennes innovantes.
• Rigueur et organisation : Capacité à planifier et à organiser son travail de manière autonome et efficace
Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 13/06/25 :
alexandre.crepin@univ-poitiers.fr