1. Maternally acquired genotoxic Escherichia coli alters offspring's intestinal homeostasis
- Author
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Claude Watrin, Maïwenn Olier, Christel Salvador-Cartier, Delphine Payros, Camille Brehin, Pascale Plaisancié, Michèle Boury, Damien Dubois, Antoine Bedu, Eric Oswald, Jean Fioramonti, Vassilia Theodorou, Jean-Philippe Nougayrède, Erick Denamur, Fabien Garnier, Olivier Clermont, Sandrine Ménard, Gabriel Cuevas-Ramos, Thomas Secher, Ingrid Marcq, Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan (CPTP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse], Neuro-Gastroentérologie & Nutrition (ToxAlim-NGN), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Endocrinologie & Toxicologie de la Barrière Intestinale (ToxAlim-ENTeRisk), Université de Picardie Jules Verne (UPJV), CHU Limoges, Anti-infectieux : supports moléculaires des résistances et innovations thérapeutiques (RESINFIT), CHU Limoges-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Génomique, Environnement, Immunité, Santé, Thérapeutique (GEIST), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM), Institut thématique multiorganismes Biologie Cellulaire, Développement et Evolution (ITMO BCDE), Alliance Nationale pour les Sciences de la vie et de la Santé [Paris] (AVIESAN), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ANR-09-MIEN-005, ARC DOC20110602919, ANR-09-MIEN-0005,COLIBACTIN,Conséquences sur la santé de la colonisation néonatale du tractus digestif par des entérobactéries produisant la Colibactine(2009), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan ex IFR 30 et IFR 150 (CPTP), Infection, Anti-microbiens, Modélisation, Evolution (IAME (UMR_S_1137 / U1137)), Université Paris 13 (UP13)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Association pour la Recherche sur le Cancer (ARC DOC20110602919), ANR-09-MIEN-0005,COLIBACTIN(2009), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)
- Subjects
Male ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Wistar ,Genotoxic Stress ,medicine.disease_cause ,Escherichia coli/*metabolism ,epithelial proliferation ,Models ,Pregnancy ,Genotype ,Genetics ,Peptides/*metabolism ,0303 health sciences ,Gastrointestinal tract ,Gastroenterology ,Gastrointestinal Tract/*microbiology ,3. Good health ,Infectious Diseases ,Models, Animal ,gut ,Female ,colibactin ,Research Paper ,Microbiology (medical) ,DNA damage ,Offspring ,Crypt ,Biology ,Escherichia coli, colibactin, genotoxicity, neonate, gut, epithelial proliferation, epithelial differentiation, intestinal barrier ,Microbiology ,03 medical and health sciences ,Polyketides/*metabolism ,medicine ,Escherichia coli ,Animals ,Humans ,Rats, Wistar ,030304 developmental biology ,030306 microbiology ,Animal ,genotoxicity ,Infant, Newborn ,Infant ,Newborn ,[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,epithelial differentiation ,Rats ,Gastrointestinal Tract ,intestinal barrier ,Polyketides ,DNA Damage/*drug effects ,neonate ,Peptides ,Genotoxicity ,DNA Damage - Abstract
International audience; The neonatal gut is rapidly colonized by a newly dominant group of commensal Escherichia coli strains among which a large proportion produces a genotoxin called colibactin. In order to analyze the short- and long-term effects resulting from such evolution, we developed a rat model mimicking the natural transmission of E. coli from mothers to neonates. Genotoxic and non-genotoxic E. coli strains were equally transmitted to the offspring and stably colonized the gut across generations. DNA damage was only detected in neonates colonized with genotoxic E. coli strains. Signs of genotoxic stress such as anaphase bridges, higher occurrence of crypt fission and accelerated renewal of the mature epithelium were detected at adulthood. In addition, we observed alterations of secretory cell populations and gut epithelial barrier. Our findings illustrate how critical is the genotype of E. coli strains acquired at birth for gut homeostasis at adulthood.
- Published
- 2014