The digestive epithelium is covered with a protective mucus layer, regarded as a viscoelastic and permeable hydrogel. This layer serves as an ecological niche for commensal and probiotic bacteria, and plays a role in the defense against pathogens. The mucus layer is described as a secreted mucin-fiber scaffold. Mucins are large glycoproteins with a serine and threonine-rich protein backbone, linked to a wide variety of O-linked oligosaccharide side chains arranged in a bottle-brush configuration. Such O-glycans are nutritive sources for bacteria and/or potential ligands for bacterial adhesins, probably contributing in this way to the selection of the species-specific microbiota. Many studies on bacterial muco-adhesion have been carried out with commensal Lactobacillus species, with the aim to select probiotics based on their ability to persist within the gut. In contrast, little is known about the structural and functional factors involved in the muco-adhesion of Lactococcus lactis, the model for Lactic Acid Bacteria. In this thesis, we focused on unraveling multi-scale interactions between a vegetal L. lactis subsp. lactis isolate, TIL448 and a model mucin, Pig Gastric Mucin (PGM). In a previous study, L. lactis TIL448 was shown to expose at its surface both pili and mucus-binding protein. In contrast to the other tested L. lactis strains, specific adhesion to Caco-2 human intestinal epithelial cells was reported. However, no data was available of the TIL448 muco-adhesive phenotype. To address such questions, different biophysical approaches were implemented. Our work was achieved in close collaboration with Micalis Institute in Jouy-en-Josas, France. |
L'épithélium digestif est recouvert d'une couche protectrice de mucus, qui est un hydrogel perméable et viscoélastique. Cette couche sert de niche écologique pour les bactéries commensales et/ou exogènes comme les probiotiques, elle joue également un rôle dans la défense contre les pathogènes. La couche de mucus est formée d'un réseau de fibres de mucines. Ces dernières sont des glycoprotéines de haut poids moléculaire avec un squelette protéique riche en sérine et thréonine, lié à une grande variété de O-glycanes qui représentent une source nutritionnelle pour les bactéries et/ou des ligands potentiels pour les adhésines bactériennes, contribuant ainsi probablement à la sélection et l'implantation d'un microbiote régio-spécifique. De nombreuses études sur la muco-adhésion des bactéries lactiques ont été réalisées avec des lactobacilles, dans le but de sélectionner de nouveaux probiotiques, dotés d'une meilleure faculté de persistance dans l'intestin. En revanche, peu de données sont actuellement disponibles sur les facteurs structurels et fonctionnels impliqués dans la muco-adhésion de Lactococcus lactis, le modèle des bactéries lactiques. Dans ce cadre, en collaboration avec l'Institut Micalis de Jouy-en-Josas, nous nous sommes focalisés sur la quantification multi-échelles des interactions entre la souche naturelle d'origine végétale L. lactis ssp. lactis TIL448 et une mucine modèle, la mucine gastrique de porc (PGM). |