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Equipe BADO 2018

Plasticité des muqueuses gastro-intestinales dans les pathologies nutritionnelles et après chirurgie (PIMS)

Équipe Le Gall / Bado

Département Hépato‐gastroentérologie

 

Responsable(s)

 

Composition de l'équipe

 

Présentation

Notre équipe s’intéresse à la contribution du tractus gastro-intestinal dans les pathologies nutritionnelles allant de la surnutrition (obésité) à la dénutrition (insuffisance intestinale). L’obésité est le plus souvent associée à des comorbidités comme le diabète de type 2 ou la stéatose hépatique non alcoolique et la pharmacothérapie contre cette pathologie reste d’une efficacité inconstante. Aujourd’hui les chirurgies bariatriques, qui sont des remodelages du tractus gastro intestinal, sont les seuls traitements efficaces pour maintenir une perte de poids sur le long terme. Si ces chirurgies sont dans l’ensemble extrêmement bénéfiques, nous avons rapporté qu’elles peuvent parfois conduire à une insuffisance intestinale, avec une malnutrition sévère, une stéatose microvésiculaire et une insuffisance hépatique aiguë (Lancet 2013 et Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021). Cette situation rappelle le syndrome de grêle court (SGC) qui résulte d’une résection étendue de l’intestin grêle et est la principale cause d’insuffisance intestinale.

Le coût humain, social et économique de ces pathologies nutritionnelles est en constante augmentation. Leur prise en charge nécessite donc des efforts de recherche pour mieux comprendre leurs mécanismes physiopathologiques afin d’identifier des nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques.

Afin de répondre à ce besoin sociétal, notre équipe a rassemblé des scientifiques spécialistes de la physiologie du tractus gastro-intestinal et des cliniciens (gastro-entérologues, chirurgiens digestifs et nutritionnistes). Ensemble, nous étudions les mécanismes des adaptations gastro-intestinales en réponse à l’obésité, à la dénutrition/ malnutrition et aux reconfigurations chirurgicales du tractus gastro-intestinal.

Nous avons mis au point des modèles murins de chirurgies bariatriques : gastrectomie verticale en manchon (VSG), bypass gastrique de type Roux-en-Y (RYGB) (PLoS One 2015, Gastroenterology 2016), bypass gastrique à une anastomose (OAGB) (Am J Physiol 2016) et plus récemment sleeve gastrectomie avec bipartition du transit (SGBT) (Obesity Surgery 2023) ainsi que des modèles récapitulant le syndrome de grêle court (Sci. Rep. 2016, Front Cell Infect Microbiol. 2023).

En combinant des recherches expérimentales dans ces modèles précliniques et des études cliniques, nous avons identifié des différences d’adaptation intestinales contribuant à l’amélioration l’homéostasie glucidique après des chirurgies bariatriques de type RYGB versus VSG (Gastroenterology 2016, Nature Commun 2021 ). En parallèle, nous avons caractérisé les adaptations structurelles et fonctionnelles de la muqueuse intestinale résiduelle et du microbiote chez l’homme et le rat atteints du syndrome de grêle court (Sci. Rep. 2016, Microorganisms 2016, Front. Physiol. 2017, Front Cell Infect Microbiol. 2023).

Dans toutes ces études, nous avons mis en évidence la plasticité des cellules épithéliales constitutives des muqueuses gastro-intestinales et ses conséquences sur les fonctions intestinales (Trends Endocrinol Metab. 2017, Nutr Rev. 2019, Annu. Rev. Nutr. 2020).

Reprogrammation intestinale et amélioration de l’homéostasie glucidique après chirurgie bariatrique

Les différentes adaptations intestinales observées après RYGB et VSG conduisant à l’amélioration de la tolérance au glucose. En réponse au RYGB, l’intestin devient hyperplasique, le transport du glucose alimentaire et l’absorption du glucose sanguin sont augmenté, mais le glucose est séquestré par les cellules épithéliales pour leur propre usage. L’hyperplasie conduit à une augmentation du nombre de cellules sécrétant le GLP1 contribuant sans doute à l’augmentation de sa sécrétion. En réponse à la VSG, la capacité de transport du glucose alimentaire est réduite et une légère augmentation du transport transépithélial du glucose du sang vers la lumière est observée. La densité de cellules sécrétant le GLP1 augmente contribuant sans doute à l’augmentation de sa sécrétion.

Adapté de Cavin et al. Gastroenterology 2016

 

Adaptation intestinale dans le syndrome de grêle court

Les adaptations spontanées du syndrome de grêle court se caractérisent par des adaptations intestinales morphologiques (a) et fonctionnelles (b), avec (a) une augmentation de la surface intestinale, (b) l’expression de transporteurs de nutriments et la sécrétion d’hormones intestinales (PYY, GLP-1), (c) le développement d’une hyperphagie compensatoire, et (d) une dysbiose du microbiote intestinal.

L’hyperphagie réduit la dépendance à la nutrition parentérale en augmentant l’absorption nette des nutriments. L’augmentation des entérohormones (PYY, GLP-1, GLP-2) contribue à améliorer la récupération énergétique, notamment par l’effet trophique intestinal (GLP-2) ou par le ralentissement de la motilité gastro-intestinale (GLP-1, PYY). La dysbiose a un effet positif putatif de production d’acides gras à chaines courtes qui alimentent les colonocytes.

Adapté de Le Beyec et al. Annual Review of Nutrition 2020

Nous étendons actuellement nos études aux deux faces de l’épithélium intestinal : coté muqueux, sur l’analyse des cellules immunitaires et côté luminal, sur le microbiote et ses métabolites. (ANR iMAT AdMir et BARGAIN). Notre objectif est de déterminer les conséquences fonctionnelles des modifications des cellules immunitaires et du microbiote sur les fonctions des cellules épithéliales intestinales.

 

Le ménage à Trois intestinal : microbiote, cellules épithéliales et immunitaires

Les deux faces de l’épithélium gastro-intestinal pourraient contribuer aux adaptations en réponse aux chirurgies. Coté muqueux, les cellules immunitaires communiquent avec les cellules épithéliales intestinales, coté luminal les métabolites issus du microbiote sont des signaux ou des nutriments des cellules épithéliales intestinales

Pour identifier de nouveaux biomarqueurs et de nouvelles cibles thérapeutiques de ces pathologies nous développons maintenant des études de type « omics » de la muqueuse intestinale et du microbiote dans les modèles précliniques et surtout chez des cohortes de patients. Ainsi, nous avons mis en place une cohorte de patients ayant une obésité sévère candidats à la chirurgie bariatrique chez lesquels des prélèvements peropératoires d’intestin, de foie et de tissu adipeux viscéral et sous-cutané sont réalisés et qui sont suivis pendant au moins 3 ans : cohorte COBILOM. Nous disposons également d’une file active de patients SGC nous permettant d’identifier des nouveaux marqueurs prédictifs de la réponse au seul traitement actuellement disponible le Teduglutide (Nutrients 2023, Am J Clin Nutr. 2023).

 

La recherche translationnelle au sein de l’équipe PIMS.

Les résultats à long terme de la chirurgie bariatrique étant très variable d’une personne à l’autre, nous souhaitons utiliser l’intelligence artificielle afin d’identifier de nouveaux marqueurs prédictifs de succès ou d’échec de la chirurgie et en particulier de reprise de poids, très fréquente après 2 à 3 ans. Pour cela, nous utiliserons les données histologiques du tissu adipeux et du foie, deux acteurs majeurs du métabolisme, à partir de la biobanque dérivée de la cohorte COBILOM.  Cela permettra de proposer des mesures personnalisées pour améliorer les résultats à long terme de la chirurgie bariatrique.

 

Publications marquantes

  • Date de publication : 02 février 2023 En savoir +

    Analysis of the Efficacy and the Long-term Metabolic and Nutritional Status of Sleeve Gastrectomy with Transit Bipartition Compared to Roux-en-Y Gastric Bypass in Obese Rats
    Obes Surg.

    Auteurs : Baratte Clement Willemetz Alexandra Ribeiro-Parenti Lara Claire Carette Msika Simon Bado André Sebastien Czernichow Le Gall Maude Poghosyan Tigran

  • Date de publication : 01 septembre 2022 En savoir +

    Shortening the Biliopancreatic Limb Length of One Anastomosis Gastric Bypass Maintains Glucose Homeostasis Improvement with Limited Weight Loss
    J Clin Med.

    Auteurs : Ribeiro-Parenti Lara Hounayda El Jindi Willemetz Alexandra Matthieu Siebert Nathalie Kapel Le Beyec Le Bihan Johanne Bado André Le Gall Maude

  • Date de publication : 07 janvier 2022 En savoir +

    Similar Gut Hormone Secretions Two Years After One Anastomosis Gastric Bypass and Roux-en-Y Gastric Bypass: a Pilot Study.
    Obes Surg.

    Auteurs : David De Bandt Claire Rives-Lange Yvann Frigout Damien Bergerot Anne Blanchard Le Gall Maude Jean-Marc Lacorte Jean-Marc Chevallier Sébastien Czernichow Poghosyan Tigran Claire Carette Le Beyec Le Bihan Johanne

  • Date de publication : 01 mars 2021 En savoir +

    Prevention and treatment of nutritional complications after bariatric surgery
    Lancet Gastroenterol Hepatol.

    Auteurs : Alexandre Nuzzo Sebastien Czernichow Alexandre Hertig Ledoux Séverine Poghosyan Tigran Didier Quilliot Le Gall Maude Bado André Joly Francisca

  • Date de publication : 04 janvier 2021 En savoir +

    Bariatric surgery induces a new gastric mucosa phenotype with increased functional glucagon-like peptide-1 expressing cells
    Nature Communications

    Auteurs : Ribeiro-Parenti Lara Anne-Charlotte Jarry Jean-Baptiste Cavin Willemetz Alexandra Le Beyec Le Bihan Johanne Aurélie Sannier Benadda Samira Pelletier Anne-Laure Muriel Hourseau Thibaut Léger Bastien Morlet Couvelard Anne Younes Anini Msika Simon Marmuse Jean-Pierre Ledoux Séverine Le Gall Maude Bado André

  • Date de publication : 27 octobre 2020 En savoir +

    Endocannabinoid Receptor-1 and Sympathetic Nervous System Mediate the Beneficial Metabolic Effects of Gastric Bypass
    Cell Rep.

    Auteurs : Yuanchao Ye Marwa Abu El Haija Donald A Morgan Deng Guo Yang Song Aaron Frank Liping Tian Ruth A Riedl Colin M L Burnett Zhan Gao Zhiyong Zhu Shailesh K Shahi Kasra Zarei Couvelard Anne Poté Nicolas Ribeiro-Parenti Lara Bado André Lama Noureddine Andrew Bellizzi Paul Kievit Ashutosh K Mangalam Leonid V Zingman Le Gall Maude Justin L Grobe Lee M Kaplan Deborah Clegg Kamal Rahmouni Mohamad Mokadem

  • Date de publication : 06 juillet 2020 En savoir +

    Short Bowel Syndrome: A Paradigm for Intestinal Adaptation to Nutrition?
    Annu Rev Nutr.

    Auteurs : Le Beyec Le Bihan Johanne Billiauws Lore Bado André Joly Francisca Le Gall Maude

  • Date de publication : 30 avril 2020 En savoir +

    Long-term consequences of one anastomosis gastric bypass on esogastric mucosa in a preclinical rat model
    Scientific Reports

    Auteurs : Matthieu Siebert Ribeiro-Parenti Lara Nicholas D. Nguyen Muriel Hourseau Belinda Duchêne Lydie Humbert Nicolas Jonckheere Grégory Nuel Jean-Marc Chevallier Henri Duboc Dominique Rainteau Simon Msika Nathalie Kapel Anne Couvelard Bado André Le Gall Maude

  • Date de publication : 16 octobre 2019 En savoir +

    Effect of different bariatric surgeries on dietary protein bioavailability in rats
    Physiol Gastrointest Liver Physiol

    Auteurs : Tessier R Ribeiro-Parenti Lara Bruneau O Khodorova N Cavin JB Bado André Azzout-Marniche D Calvez J Le Gall Maude Gaudichon C

  • Date de publication : 01 avril 2019 En savoir +

    Neuromedin U is a gut peptide that alters oral glucose tolerance by delaying gastric emptying via direct contraction of the pylorus and vagal-dependent mechanisms.
    FASEB J. 2019 Apr;33(4):5377-5388

    Auteurs : Jarry AC Merah N Cisse Fanta Cayetanot F Fiamma MN Willemetz Alexandra Gueddouri D Barka B Valet P Guilmeau S Bado André Le Beyec Le Bihan Johanne Bodineau L Le Gall Maude

  • Date de publication : 01 mars 2019 En savoir +

    Intestinal plasticity in response to nutrition and gastrointestinal surgery.
    Nutr Rev

    Auteurs : Le Gall Maude Thenet S Aguanno D Jarry AC1 Genser L Ribeiro-Parenti Lara Joly Francisca Ledoux Séverine Bado André Le Beyec Le Bihan Johanne

  • Date de publication : 15 février 2019 En savoir +

    Gastric bypass specifically impairs liver parameters as compared with sleeve gastrectomy, independently of evolution of metabolic disorders.
    Surg Obes Relat Dis

    Auteurs : Ledoux Séverine Sami O Calabrese D Le Gall Maude Flamant Martin Coupaye Muriel

  • Date de publication : 01 février 2019 En savoir +

    Roux-en-Y Gastric-Bypass and sleeve gastrectomy induces specific shifts of the gut microbiota without altering the metabolism of bile acids in the intestinal lumen
    Int J Obes (Lond). 2019 Feb;43(2):428-431.

    Auteurs : Duboc Henri Nguyen CC Cavin JB Ribeiro-Parenti Lara Jarry AC Rainteau D Humbert L Coffin B Le Gall Maude Bado André Sokol H

  • Date de publication : 19 avril 2017 En savoir +

    Microbiota Is Involved in Post-resection Adaptation in Humans with Short Bowel Syndrome.
    Front Physiol. 2017 Apr 19;8:224. doi: 10.3389/fphys.2017.00224. eCollection 2017

    Auteurs : Gillard L Mayeur C Robert V Pingenot I Le Beyec Le Bihan Johanne Bado André Lepage P Thomas M Joly Francisca

  • Date de publication : 21 juin 2016 En savoir +

    Enhanced Ghrelin Levels and Hypothalamic Orexigenic AgRP and NPY Neuropeptide Expression in Models of Jejuno-Colonic Short Bowel Syndrome.
    Sci Rep.

    Auteurs : Gillard L Billiauws Lore Stan-Iuga B Ribeiro-Parenti Lara Jarry AC Cavin JB Cluzeaud F Mayeur C Thomas M Freund JN Lacorte JM Le Gall Maude Bado André Joly Francisca Le Beyec Le Bihan Johanne

  • Date de publication : 15 février 2016 En savoir +

    Differences in Alimentary Glucose Absorption and Intestinal Disposal of Blood Glucose After Roux-en-Y Gastric Bypass vs Sleeve Gastrectomy
    Gastroenterology. 2016 Feb;150(2):454-64

    Auteurs : Cavin JB Couvelard Anne Lebtahi Rachida Ducroc R Arapis K Voitellier E Cluzeaud F Gillard L Hourseau M Mikail N Ribeiro-Parenti Lara Kapel N Marmuse Jean-Pierre Bado André Le Gall Maude

 
 

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  • Date de publication : 01 mai 2024 En savoir +

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