Effets bénéfiques de l’ajout d’une matrice protéique malléable à base de lactobacilles dans l’alimentation humaine et/ou animale Lucie Lamontagne1 Projet #405028 Durée : 12/2005-12/2008 FAITS SAILLANTS Le travail réalisé a permis de mettre en évidence : 1) des propriétés immunomodulatrices différentes des préparations solubles des matrices protéiques malléables (MPM) et des lactobacilles utilisés pour la fermentation; 2) la capacité de ces préparations à diminuer la production de chimiokines par les cellules épithéliales intestinales; 3) les effets bénéfiques des MPM sur l’inflammation intestinale aigüe induite par le sulfate de dextran, mais aussi 4) les effets des MPM et de la souche bactérienne R2C2 sur l’inflammation intestinale lorsqu’administrées de façon préventive sous forme de prétraitement. OBJECTIFS ET MÉTHODOLOGIE Les objectifs de ce projet étaient de rechercher les propriétés immunomodulatrices de certains produits obtenus par la fermentation du lactosérum à l’aide de souches sélectionnées de Lactobacillus kefiranofaciens développés par Technologie Biolactis inc. Une MPM ainsi que des substances solubles et des bactéries ont été générées par fermentation et leurs effets sur des lymphocytes, macrophages et cellules épithéliales ont été évalués par la production de cytokines pro- et anti-inflammatoire et les voies de signalisation intracellulaire utilisées. Il était aussi proposé de vérifier l’efficacité antiinflammatoire des MPM et de souches bactériennes lors de colites expérimentales aigües chez des animaux et d’identifier les cytokines et les cellules suppressives impliquées. Ainsi, des études in vivo ont été réalisées chez des groupes de souris traitées simultanément ou de façon préventive avec des produits choisis afin d’en vérifier les effets anti-inflammatoires lors de l’induction de la colite expérimentale par le sulfate de dextran. De nombreux paramètres immunologiques ont été évalués tels des dosages de cytokines par ELISA ou RT-PCR en temps réel et des immunomarquages des populations lymphocytaires des tissus intestinaux. RÉSULTATS SIGNIFICATIFS POUR L’INDUSTRIE OU LA DISCIPLINE 1 B Production d'IL-10 par des macrophages de souris C57BL/6 nonstimulés et traités avec des produits de Biolactis 4000 *** Non-Dilué 3000 IL-10 (pg/ ml) A) Les produits de fermentation du lactosérum montrent des propriétés stimulantes pour les lymphocytes suite à la production de cytokines macrophagiques pro-inflammatoires et antiinflammatoires. Ainsi, certains produits de fermentation diminuent la production de TNF-α induites par le lactosérum ou par des LPS et le PEP par l’induction de l’IL-6, de l’IL-10 et/ou de la PGE2. Ces produits exercent leurs effets surtout par l’activation des voies dépendant des MAPK p38 et ERK et de la Cox-2. La souche bactérienne R2C2 a induit aussi bien de l’IL-6 que de l’IL-10 chez des macrophages activés. 1/10 *** *** 2000 1/100 *** 1000 * * ** ** ** ** ** Exp48 EPS 0 CTRL LPS PEP PC010 FB030 Exp16 F igure 6: Production d’IL-10 par des macrophages t raités avec les produits de Biolactis. (* p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001) Département des sciences biologiques, Université du Québec à Montréal, Montréal C) Lors de la colite expérimentale induite par une dose modérée de sulfate de dextran, l’administration simultanée des MPMs a corrigé substantiellement la perte de poids des animaux, réduit la production intestinale de TNF-α et rétabli la perte de lymphocytes B dans les tissus épithéliaux. 21,00 Contrôle DSS DSS + MPM 20,00 poids (g) B) Les produits de fermentation de lactésérum ont tous diminué la production de la chimiokine IL-8 par les cellules épithéliales intestinales impliquées dans l’induction de la réponse inflammatoire. 19,00 18,00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temps (jours) D) L’utilisation préventive des MPM et de la bactérie R2C2 a empêché l’anémie induite par le sulfate de dextran, mais a aggravé la perte de poids et l’inflammation du colon malgré la production accrue d’IL-10 et la stimulation des lymphocytes T suppresseurs. Ces effets ont été accompagnés de l’activation d’une nouvelle classe de lymphocytes inflammatoires, les TH17. APPLICATIONS POSSIBLES POUR L’INDUSTRIE Les résultats obtenus sont prometteurs, car les différents produits de fermentation peuvent moduler les paramètres inflammatoires autant in vivo qu’in vitro. Les effets antiinflammatoires semblent plus intéressants lors d’une utilisation simultanée, suggérant la prise de ces produits lors de troubles gastro-intestinaux légers. D’autre part, des modifications fines dans les conditions de production pourraient expliquer les différences observées dans l’efficacité anti-inflammatoire des produits. POINT DE CONTACT Contact : Lucie Lamontagne, responsable du projet Tél. : 514 987-3000 poste 3184 Téléc. : 514 987-4647 [email protected] PARTENAIRES FINANCIERS L’équipe de recherche tient à remercier le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation et Technologies Biolactis inc. pour leur soutien financier, sans lequel le projet n’aurait pu se concrétiser.