Microplastics: What happens in the human digestive tract? First evidences in adults using in vitro gut models | Microplastiques : que se passe-t-il dans le tube digestif humain ? Premières preuves chez l’adulte utilisant des modèles intestinaux in vitro
2023
Fournier, Elora | Leveque, Mathilde | Ruiz, Philippe | ratel, jérémy | Durif, Claude | Chalancon, Sandrine | Amiard, Frederic | Edely, Mathieu, E | Bézirard, Valérie | Gaultier, Eric | Lamas, Bruno | Houdeau, Eric | Lagarde, Fabienne | Engel, Erwan | Etienne-Mesmin, Lucie | Blanquet-Diot, Stéphanie | Mercier-Bonin, Muriel | Microbiologie Environnement Digestif Santé (MEDIS) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA) | Neuro-Gastroentérologie & Nutrition (ToxAlim-NGN) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Qualité des Produits Animaux (QuaPA) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM) ; Le Mans Université (UM)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Endocrinologie & Toxicologie de la Barrière Intestinale (ToxAlim-ENTeRisk) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | This work was supported by a grant from the French Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche to EF and UMR MEDIS, by the National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE, France, PlasToX project) and by the French National Research Agency (ANR-19-MRS2–0011 HuPlastiX project) to MMB. | ANR-19-MRS2-0011,HuPlastiX,Dialogue entre la santé humaine et la "sphère plastique"(2019)
International audience
Afficher plus [+] Moins [-]anglais. Microplastics (MPs) are ubiquitous in the environment and humans are inevitably exposed to them. However, the effects of MPs in the human digestive environment are largely unknown. The aim of our study was to investigate the impact of repeated exposure to polyethylene (PE) MPs on the human gut microbiota and intestinal barrier using, under adult conditions, the Mucosal Artificial Colon (M-ARCOL) model, coupled with a co-culture of intestinal epithelial and mucus-secreting cells. The composition of the luminal and mucosal gut microbiota was determined by 16S metabarcoding and microbial activities were characterized by gas, short chain fatty acid, volatolomic and AhR activity analyses. Gut barrier integrity was assessed via intestinal permeability, inflammation and mucin synthesis. First, exposure to PE MPs induced donor-dependent effects. Second, an increase in abundances of potentially harmful pathobionts, Desulfovibrionaceae and Enterobacteriaceae, and a decrease in beneficial bacteria such as Christensenellaceae and Akkermansiaceae were observed. These bacterial shifts were associated with changes in volatile organic compounds profiles, notably characterized by increased indole 3-methyl- production. Finally, no significant impact of PE MPs mediated by changes in gut microbial metabolites was reported on the intestinal barrier. Given these adverse effects of repeated ingestion of PE MPs on the human gut microbiota, studying at-risk populations like infants would be a valuable advance.
Afficher plus [+] Moins [-]français. Les microplastiques (MP) sont omniprésents dans l’environnement et les humains y sont inévitablement exposés. Cependant, les effets des MP sur l’environnement digestif humain sont largement inconnus. Le but de notre étude était d'étudier l'impact d'une exposition répétée aux MP de polyéthylène (PE) sur le microbiote intestinal humain et la barrière intestinale en utilisant, en conditions adultes, le modèle Mucosal Artificial Colon (M-ARCOL), couplé à une co-culture. des cellules épithéliales intestinales et sécrétant du mucus. La composition du microbiote intestinal luminal et muqueux a été déterminée par métabarcoding 16S et les activités microbiennes ont été caractérisées par des analyses d'activité de gaz, d'acides gras à chaîne courte, volatolomique et AhR. L’intégrité de la barrière intestinale a été évaluée via la perméabilité intestinale, l’inflammation et la synthèse de mucine. Premièrement, l’exposition aux PE MP a induit des effets dépendants du donneur. Deuxièmement, une augmentation de l'abondance de pathobiontes potentiellement dangereux, Desulfovibrionaceae et Enterobacteriaceae , et une diminution des bactéries bénéfiques telles que Christensenellaceae et Akkermansiaceaeont été observés. Ces déplacements bactériens étaient associés à des modifications des profils de composés organiques volatils, notamment caractérisés par une production accrue d'indole 3-méthyle. Enfin, aucun impact significatif des PE MP médiés par des modifications des métabolites microbiens intestinaux n’a été rapporté sur la barrière intestinale. Compte tenu de ces effets néfastes de l’ingestion répétée de PE MP sur le microbiote intestinal humain, étudier les populations à risque comme les nourrissons constituerait une avancée précieuse.
Afficher plus [+] Moins [-]Mots clés AGROVOC
Informations bibliographiques
Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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