Disentangling the effect of host genetics and gut microbiota on resistance to an intestinal parasite

Autor: Emmanuel Guivier, Jérôme Bellenger, Anthony Ollivier, Lauriane Poloni, Bruno Faivre, Aurélie Rieu, Maxime Galan, Gabriele Sorci
Přispěvatelé: Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lipides - Nutrition - Cancer [Dijon - U1231] (LNC), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Procédés Alimentaires et Microbiologiques [Dijon] (PAM), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut Universitaire de la Vigne et du Vin 'Jules Guyot' (IUVV Jules Guyot), Université de Bourgogne (UB), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), This work was supported by the French Agence Nationale de la Recherche (Programme NT 2011, Projet ANR-11BSV7-028 ``EVOREGIM'). Data used in this work were partly produced through the genotyping and sequencing facilities of the Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier and LabEx Centre Mediterraneen Environnement Biodiversite, France (ANR-10LABX-04-01)., ANR-10-LABX-0004,CeMEB,Mediterranean Center for Environment and Biodiversity(2010), ANR-11-BSV7-0028,EVOREGIM,Immuno-Ecologie et immunopathologies : importance évolutive de l'inflammation et de sa régulation.(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), This work was supported by the French Agence Nationale de la Recherche (Programme NT 2011, Projet ANR-11BSV7-028 ``EVOREGIM'). Data used in this work were partly produced through the genotyping and sequencing facilities of the Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier and LabEx Centre Mediterraneen Environnement Biodiversite, France (ANR-10LABX-04-01). Analyses were performed on the Centre de Biologie pour la Gestion des Populations HPC computational platform, thanks to Alexandre Dehne-Garcia., Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
0301 basic medicine
Heligmosomoides polygyrus
Gut flora
medicine.disease_cause
Fecal microbiota transplant
0302 clinical medicine
fluids and secretions
MESH: Fecal Microbiota Transplantation
Parasite hosting
Colonization
MESH: Animals
MESH: Strongylida Infections
Disease Resistance
Genetics
Nematospiroides dubius
biology
[SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology
Fecal Microbiota Transplantation
3. Good health
Infectious Diseases
MESH: Nematospiroides dubius
Genetic Background
030231 tropical medicine
Intestinal parasite
Heterologous
Mice
Inbred Strains
MESH: Disease Resistance
MESH: Host-Parasite Interactions
MESH: Mice
Inbred Strains
digestive system
MESH: Gastrointestinal Microbiome
Host-Parasite Interactions
03 medical and health sciences
Immunity
parasitic diseases
medicine
Animals
[SDV.MP.PAR]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Parasitology
Strongylida Infections
Host (biology)
Life history traits
MESH: Genetic Background
biology.organism_classification
Gastrointestinal Microbiome
Disease Models
Animal
stomatognathic diseases
030104 developmental biology
Parasitology
MESH: Disease Models
Animal
[SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Zdroj: International Journal for Parasitology
International Journal for Parasitology, Elsevier, 2019, 49 (11), pp.873-883. ⟨10.1016/j.ijpara.2019.06.001⟩
International Journal for Parasitology, 2019, 49 (11), pp.873-883. ⟨10.1016/j.ijpara.2019.06.001⟩
ISSN: 0020-7519
Popis: 11 pages; International audience; Resistance to infection is a multifactorial trait, and recent work has suggested that the gut microbiota can also contribute to resistance. Here, we performed a fecal microbiota transplant to disentangle the contribution of the gut microbiota and host genetics as drivers of resistance to the intestinal nematode Heligmosomoides polygyrus. We transplanted the microbiota of a strain of mice (SJL), resistant to H. polygyrus, into a susceptible strain (CBA) and vice-versa. We predicted that if the microbiota shapes resistance to H. polygyrus, the FMT should reverse the pattern of resistance between the two host strains. The two host strains had different microbiota diversities and compositions before the start of the experiment, and the FMT altered the microbiota of recipient mice. One mouse strain (SJL) was more resistant to colonization by the heterologous microbiota, and it maintained its resistance profile to H. polygyrus (lower parasite burden) independently of the FMT. On the contrary, CBA mice harbored parasites with lower fecundity during the early stage of the infection, and had an up-regulated expression of the cytokine IL-4 (a marker of H. polygyrus resistance) after receiving the heterologous microbiota. Therefore, while host genetics remains the main factor shaping the pattern of resistance to H. polygyrus, the composition of the gut microbiota also seems to play a strain-specific role.
Databáze: OpenAIRE
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