Influenza, Immunité et Métabolisme

INSERM U1019 – CNRS UMR9017 – Université de Lille – CHU Lille – Institut Pasteur de Lille

CIIL recherche Grippe immunité métabolisme

Présentation

Les infections respiratoires virales et bactériennes représentent un lourd fardeau pour la société. L’âge et les comorbidités, telles que les pathologies métaboliques chroniques, sont les principaux facteurs de risque de morbi-mortalité due aux infections respiratoires. Notre laboratoire s’intéresse aux infections par le virus de la grippe et le pneumocoque et, plus récemment, par le coronavirus SARS-CoV-2, responsable de la pandémie de COVID-19. Nos objectifs sont (i) identifier les mécanismes de défense de l’hôte contre ces infections, (ii) définir les facteurs liés à l’âge et aux comorbidités associés aux formes sévères d’infection, et (iii) développer de nouvelles thérapies anti-infectieuses. Nous nous intéressons particulièrement au microbiote intestinal et au tissu adipeux, décrits comme régulant les réponses immunitaires lors des infections respiratoires. Une meilleure compréhension de l’axe intestin/poumon/tissu adipeux pourrait conduire à des découvertes exploitables d’un point de vue thérapeutique.

Actus

Infections respiratoires, microbiote intestinal et sénescence cellulaire

  • Notre équipe possède une expertise reconnue dans le domaine des infections respiratoires et de l’immunité innée. Nous cherchons à comprendre les mécanismes responsables des dysfonctionnements immunitaires liés à l’âge et aux comorbidités, dont l’obésité. Nous nous intéressons aux infections virales (virus de la grippe, SARS-CoV-2) et bactériennes (pneumocoque) et au rôle du microbiote intestinal dans le contexte de l’axe intestin-poumon (ANR GUTSY). Nous avons récemment identifié et breveté des procédés thérapeutiques contre l’infection par le virus grippal et le pneumocoque. Parmi ceux-ci, des facteurs dérivés du microbiote intestinal, tels que les acides gras à chaînes courtes (AGCC) ont conduit à des résultats prometteurs (ANR ACROBAT, Région Hauts-de-France). Ces métabolites atténuent la sévérité et les effets secondaires de la grippe, dont les surinfections bactériennes (Cell Reports 2020). Plus récemment, nous avons mis en évidence un métabolite du tryptophane (appelé IPA) exclusivement produit par les bactéries commensales et ayant des activités antivirales et anti-inflammatoires (Gut Microbes 2024). Des approches pharmacologiques et l’utilisation de de probiotiques et postbiotiques sont développées. Nous sélectionnons notamment des souches bactériennes présentant de fortes propriétés anti-inflammatoires et capables de produire des AGCC et/ou de l’IPA (Front Immunol 2024). Nos travaux récents montrent aussi que le virus SARS-CoV-2 perturbe la fonctionnalité du microbiote intestinal et que cela pourrait avoir des conséquences à long terme (COVID long) (Gut Microbes 2021, 2022a, 2022b).

    Nous nous intéressons également à la sénescence cellulaire, un processus de vieillissement biologique des cellules (ANR INFLUENZAGEING et SENOCOVID). Nous avons démontré que la sénescence liée à l’âge est en partie responsable de la sévérité de la COVID19 chez l’individu âgé (Nature Aging 2023).

Infections respiratoires et tissu adipeux

  • L’obésité, qui correspond à un excès de tissu adipeux blanc, est l’un des principaux facteurs de risque des formes graves d’infections respiratoires, questionnant sur le rôle du tissu adipeux dans la physiopathologie de ces infections. Nous avons récemment montré que l’infection grippale conduit à des perturbations chroniques du métabolisme de l’hôte ainsi qu’à des modifications des propriétés inflammatoires et métaboliques du tissu adipeux blanc, caractérisées notamment par le brunissement du tissu (Commun Biol 2020). Les mécanismes d’induction du brunissement du tissu adipeux sont en cours d’étude, à la fois chez des souris jeunes adultes et des souris âgées (CPER CTRL 19 FEDER DESTRESS-Flu). Un travail récent montre que le virus SARS-CoV-2 provoque des dommages à long terme dans le tissu adipeux blanc (Cell Death Dis 2023).

Projets transversaux

Conséquences de la dérégulation du rythme circadien lié à l’âge sur les défenses immunitaires contre les infections respiratoires

Nos résultats mettent également en lumière le lien entre le dysfonctionnement du rythme circadien lié à l’âge et l’altération des mécanismes de défense au niveau pulmonaire (en lien avec Inserm U1011, H Duez/B Pourcet). Nous pensons que l’expression non contrôlée de certains gènes de l’horloge perturbe l’efficacité de la réponse immunitaire innée, favorisant ainsi l’infection chez l’individu âgé (CPER CTRL 19 FEDER et ANR DREAM).

Infection du virus SARS-CoV-2 dans les neurones à GnRH, Neuroinflammation, Age et consequences à long terme (SIGNAL)

En collaboration avec Vincent Prévot (U1172-Univ Lille, porteur du programme SIGNA) et d’autres équipes en Europe, nous étudions les conséquences de l’infection par le virus SARS-CoV-2 sur le cerveau.  Nous émettons l’hypothèse que l’infection des neurones à GnRH et d’autres populations de cellules cérébrales par le SARS-CoV-2 module l’expression des gènes de l’hôte, perturbe le neurodéveloppement et aggrave les changements liés à l’âge par des altérations inflammatoires et épigénétiques persistantes dans les cellules survivantes.

Membres

François TROTTEIN
DR1 CNRS, responsable de l’équipe I2M
Numéro ORCID : 0000-0003-3373-1814

Séverine HEUMEL
Technicienne, Institut Pasteur de Lille

 

Isabelle WOLOWCZUK
DR2 CNRS, responsable de l’axe comorbidité
Numéro ORCID : 0000-0001-6692-6904

Lucie DERUYTER
Technicienne, Université de Lille

Lou DELVAL
Thèse (Université de Lille)

 

 

Publications

Paget C, Deng S, Soulard D, Priestman DA, Speca S,  von Gerichten J, Speak AO, Mallevaey, T, Pewzner-Jung Y, Futerman AH, Faveeuw C, Platt FM., Sandhoff R and Trottein F 
Mammalian ganglioside species with specific ceramide backbones activate invariant Natural Killer T cells.
Plos Biology 17(3):e3000169.

Sencio V, Barthelemy A,Tavares LP, Gomes Machado M, Soulard D, Cuinat C, Noordine ML, Salomé Desnoulez S, Deryuter L, Foligné B, Wahl C, Thomaz Viera A, Paget C, Milligan G, Ulven T,  Wolowczuk I,  Faveeuw C, Le Goffic R, Thomas M, Ferreira S, Mauro M Teixeira MM and Trottein F (2020).
Gut dysbiosis during influenza contributes to pulmonary pneumococcal superinfection through altered short-chain fatty acid production.
Cell Reports. 30:2934.

Ayari A, Rosa-Calatrava M, Lancel S, Barthelemy J, Pizzorno A, Mayeuf-Louchart A, Baron M, Hot D, Deruyter L, Soulard D, Faveeuw C, Sencio V, Le Goffic R, Trottein F and Wolowczuk I (2020).
Influenza A virus infection rewires energy metabolism and induces browning features in adipose cells and tissues.
Communications Biology 4;3:237

Delval L, Hantute-Ghesquier A* Sencio V, Flaman JM, Robil C, Silva Angulo F, Lipskaia L, Çobanoğlu O, Lacoste AS, Machelart A,, Danneels A, Corbin M,  Deryuter L, Heumel S,  Idziorek T,  Seron K, Sauve F, Bongiovanni A, Prévot V, Wolowczuk I, Belouzard S, Saliou JM, Gosset P*, Bernard D*, Rouillé Y,  Adnot S*, Duterque-Coquillaud M, Trottein F (2023).
Removal of senescent cells reduces the viral load and attenuates pulmonary and systemic inflammation in SARS-CoV-2-infected, aged hamsters.
Nature Aging 3(7):829-845. Commented in PMID: 37414986.

Heumel S, Vinícius de Rezende Rodovalho V, Urien C,  Specque F, Brito Rodrigues P, Robil C, Delval L, Sencio V, Descat A, Deruyter L, Ferreira S, Gomes Machado M, Barthelemy A, Silva Angulo F, Haas JT, Goosens JF, Wolowczuk W, Grangette C, Rouillé Y, Grimaud G, Lenski M, Hennart B, Aurélio Ramirez Vinolo M, and Trottein F (2024). Shotgun metagenomics and systemic targeted metabolomics highlight indole-3-propionic acid as a protective gut microbial metabolite against influenza infection. Gut Microbes.
Jan-Dec;16(1):2325067.

Mots-clés

Infection respiratoires, Virus, bactéries, immunité innée, métabolisme, âge, comorbidité, tissu adipeux, microbiote intestinal, probiotiques, Thérapies

Contact équipe

François Trottein
Responsable de l’équipe Influenza, Immunité & Métabolisme

françois.trottein@pasteur-lille.fr
03 20 87 78 85