Isolement de 247 nouvelles espèces de bactéries par - AP-HM

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Communiqué de Presse
A Marseille, le 22/09/2016
Isolement de 247 nouvelles espèces de bactéries par culturomics
à partir du tube digestif humain
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L’équipe du Professeur RAOULT de l’Institut Hospitalo-Universitaire
Méditerranée Infection rapporte dans un article paru dans la revue Nature
Microbiology la culture de 247 nouvelles espèces de bactéries isolées à partir du
microbiote digestif.
La culture est la première technique microbiologique qui a permis d’étudier et de
comprendre les microbes et des maladies qu’ils causaient [1]. Cependant s’agissant d’une
technique longue, fastidieuse et couteuse, les microbiologistes l’ont progressivement
abandonné à la suite de l’essor des méthodes moléculaires à la fin du 20ème siècle. La
métagénomique (analyse moléculaire permettant de mesurer l’ADN des microbes) a par la
suite été la seule et unique méthode utilisée par les chercheurs pour explorer les microbiotes
humains. On appelle « microbiote humain » l’ensemble des micro-organismes vivant dans un
environnement spécifique comme par exemple le microbiote digestif. Cependant, les
techniques métagénomiques ne permettent d’obtenir qu’une vision partielle du microbiote
étudié et ses résultats ne sont que rarement reproductibles.
Au total, plus de 14,000 espèces de bactéries ont été cultivées jusqu’à présent incluant
environ 2,300 espèces cultivées à partir de prélèvements humains [3]. La culture microbienne
a connu un renouveau important depuis quelques années tout d’abord grâce aux
microbiologistes de l’environnement [2]. Par ailleurs, la culture microbienne en microbiologie
humaine a connu ces 5 dernières années un essor considérable grâce à la généralisation d’une

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méthode d’identification rapide et peu couteuse des bactéries par spectrométrie de masse
(MALDI-TOF) [4]. Cette technique est devenue la technique de référence d’identification des
bactéries dans les laboratoires de microbiologie [4] et nous a permis de développer un
nouveau concept d’étude des microbiotes humains que nous avons appelé « Microbial
culturomics » [5]. Cette technique est basée sur la multiplication les conditions de culture en
faisant varier par exemple la composition du milieu de culture, la température d’incubation,
l’atmosphère d’incubation, le pH du milieu de culture couplé à une identification rapide des
bactéries qui ont poussées par la spectrométrie de masse.
L’étude publiée dans Nature Microbiology a analysé par culturomics près de 1 000
échantillons provenant du tube digestif humain (selles, estomac, intestin grêle et colon).
Ainsi l’équipe du Professeur Raoult a pu cultiver 1 170 bactéries différentes, dont 247
espèces de bactéries qui sont entièrement nouvelles. Les chercheurs ont aussi trouvé 269
bactéries qui étaient connues uniquement dans l’environnement donc qui ont été isolées pour
la première fois chez l’homme et 250 bactéries qui avaient déjà été isolées chez l’homme mais
jamais dans le tube digestif. Au total, la culturomics a permis de doubler le nombre de
bactéries cultivées dans le microbiote digestif humain. L’ensemble de ces nouvelles
espèces de bactéries sont disponibles dans des collections de souches internationales
(Collection de Souches de l’Unité des Rickettsies, CSUR, http://www.mediterranee-
infection.com/article.php?laref=14&titre=collection-de-souches&PHPSESSID=9fcdelb4k588
omuqmnmagg4pj6 et Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, DSMZ) et
sont accessibles à l’ensemble de la communauté scientifique, chacun pouvant ensuite utiliser
ces souches pour rechercher un éventuel lien de causalité avec diverses pathologies. En effet,
à titre d’exemple, la culturomics a participé à établir un lien entre des souches de Clostridium
butyricum secrétant une toxine et l’entérocolite ulcéro-nécrosante (une maladie
potentiellement mortelle touchant les enfants prématurés) [6] et un lien entre le microbiote
digestif et la réponse aux thérapies anti-cancéreuses [7]. Seul le fait de disposer des souches a
pu permettre aux auteurs de tester leur hypothèse, ce qui aurait été impossible par la
métagénomique seule. De plus le séquençage des génomes de ces nouvelles espèces
bactériennes a permis d’identifier des séquences jusqu’alors inconnues et permettra de
faciliter l’interprétation des futures études de métagénomique.

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Source :
Lagier JC, Khelaifia S, Tidjani Alou M, Ndongo S, Dione N, Hugon P, Caputo A, Cadoret F,
Traore SI, Seck EH, Dubourg G, Durand G, Mourembou G, Guilhot E, Togo T, Bellali S, Bachar D,
Cassir N, Bittar F, Delerce J, Mailhe M, Ricaboni D, Bilen M, Makaya Dangui NiekoNP, Dia Badiane
NM, Valles C, Mouelhi M, Diop K, Million M, Musso D, Abrahão J, Azhar EI, Bibi F, Yasir M, Diallo
A, Sokhna C, Djossou F, Vitton V, Robert C, Rolain JM, La Scola B, Fournier PE, Levasseur A and
Raoult D. Culture of previously uncultured members of the human gut microbiota by culturomics.
Nature Microbiology 2016, in press.
References
(1) Lagier JC, Edouard S, Pagnier I, Mediannikov O, Drancourt M, Raoult D. Current and
past strategies for bacterial culture in clinical microbiology. Clin Microbiol Rev 205
Jan; 28():208-36.
(2) Lagier JC, Hugon P, Khelaifia S, Fournier PE, La SB, Raoult D. The rebirth of culture
in microbiology through the example of culturomics to study human gut microbiota.
Clin Microbiol Rev 205 Jan; 28():237-64.
(3) Hugon P, Dufour JC, Colson P, Fournier PE, Sallah K, Raoult D. A comprehensive
repertoire of prokaryotic species identified in human beings. Lancet Infect Dis 205 Oct;
5(0):2-9.
(4) Seng P, Abat C, Rolain JM, et al. Identification of rare pathogenic bacteria in a clinical
microbiology laboratory: impact of matrix-assisted laser desorption ionization-time of
flight mass spectrometry. J Clin Microbiol 203 Jul; 5(7):282-94.
(5) Lagier JC, Armougom F, Million M, et al. Microbial culturomics: paradigm shift in the
human gut microbiome study. Clin Microbiol Infect 202 Dec; 8(2):85-93.
(6) Cassir N, Benamar S, Khalil JB, et al. Clostridium butyricum Strains and Dysbiosis
Linked to Necrotizing Enterocolitis in Preterm Neonates. Clin Infect Dis 205 Oct ;
6(7):07-5.
(7) Vetizou M, Pitt JM, Daillere R, et al. Anticancer immunotherapy by CTLA-4 blockade
relies on the gut microbiota. Science 205 Nov 27; 350(6264):079-84.

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Contact chercheur :
Pr Didier Raoult
IHU Méditerranée Infection
Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE)
Faculté de Médecine
27 Bd Jean Moulin 3385 MARSEILLE Cedex 05
Tel.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Contact Presse :
Sophie EDOUARD
Directrice de la communication, IHU Méditerrané Infection
Faculté de médecine
27 Bd Jean Moulin
13385 MARSEILLE Cedex 05
[e-mail]
tel : [phone]