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Type de dépôt |
Article dans une revue |
Titre |
en
The microbiota and the host organism switch between cooperation and competition based on dietary iron levels
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Résumé |
en
The microbiota significantly impacts digestive epithelium functionality, especially in nutrient processing. Given the importance of iron for both the host and the microbiota, we hypothesized that host-microbiota interactions fluctuate with dietary iron levels. We compared germ-free (GF) and conventional mice (SPF) fed iron-containing (65 mg/Kg) or iron-depleted (<6 mg/Kg) diets. The efficacy of iron privation was validated by iron blood parameters. Ferritin and Dmt1, which represent cellular iron storage and transport respectively, were studied in tissues where they are abundant: the duodenum, liver and lung. When the mice were fed an iron-rich diet, the microbiota increased blood hemoglobin and hepcidin and the intestinal ferritin levels, suggesting that the microbiota helps iron storage. When iron was limiting, the microbiota inhibited the expression of the intestinal Dmt1 transporter, likely via the pathway triggered by Hif-2 alpha. The microbiota assists the host in storing intestinal iron when it is abundant and competes with the host by inhibiting Dmt1 in conditions of iron scarcity. Comparison between duodenum, liver and lung indicates organ-specific responses to microbiota and iron availability. Iron depletion induced temporal changes in microbiota composition and activity, reduced alpha-diversity of microbiota, and led to Lactobacillaceae becoming particularly more abundant after 60 days of privation. By inoculating GF mice with a simplified bacterial mixture, we show that the iron-depleted host favors the gut fitness of Bifidobacterium longum
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Auteur(s)
|
Marie-Louise Noordine
1, 2
, Yohannes Seyoum
3, 1, 4
, Aurélia Bruneau
1, 2
, Kaleab Baye
4
, Thibaud Lefebvre
5, 6
, Claire Cherbuy
1, 2
, François Canonne-Hergaux
7, 8
, Gaël Nicolas
5, 9
, Christèle Humblot
3
, Muriel Thomas
1, 2
1
MICALIS -
MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
( 1002254 )
- Domaine de Vilvert
78352 JOUY-EN-JOSAS CEDEX
- France
-
AgroParisTech ( 148117 )
;
-
Université Paris-Saclay ( 419361 )
;
-
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement UMR1319 ( 577435 )
2
FHU PaCeMM -
Paris Center for Microbiome Medicine
( 1088828 )
- Paris
- France
-
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( 300016 )
;
-
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( 303623 )
;
-
CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP] ( 353778 )
;
-
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) ( 300068 )
;
-
Sorbonne Université ( 413221 )
;
-
Sorbonne Université ( 413221 )
;
-
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement ( 577435 )
3
UMR QualiSud -
Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité
( 1100833 )
- 73 rue Jean-François Breton
34398 Montpellier Cedex 5, France
- France
-
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement UMR 95 ( 11574 )
;
-
Institut de Recherche pour le Développement ( 67872 )
;
-
Avignon Université ( 195507 )
;
-
Université de La Réunion ( 300316 )
;
-
Institut Agro Montpellier ( 1096330 )
;
-
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement ( 1042499 )
;
-
Université de Montpellier ( 1100589 )
4
AAU -
Addis Ababa University
( 313390 )
- Éthiopie
5
CRI (UMR_S_1149 / ERL_8252 / U1149) -
Centre de recherche sur l'Inflammation
( 1005007 )
- Faculté de Médecine site Bichat - 16, Rue Henri Huchard - BP 416/4ème étage - 75870 Paris Cedex 18
- France
-
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U1149 ( 303623 )
;
-
Centre National de la Recherche Scientifique EMR8252 / ERL8252 ( 441569 )
;
-
Université Paris Cité UMR_S_1149 ( 557826 )
6
Hôpital Louis Mourier - AP-HP [Colombes]
( 344348 )
- 178 Rue des Renouillers, 92700 Colombes
- France
-
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) ( 300068 )
7
IRSD -
Institut de Recherche en Santé Digestive
( 1002454 )
- CHU PURPAN, Place du Docteur Baylac
CS 60039, 31024 TOULOUSE CEDEX 3
- France
-
Université Toulouse III - Paul Sabatier ( 217752 )
;
-
Université de Toulouse ( 443875 )
;
-
Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse ( 300421 )
;
-
Institut National Polytechnique (Toulouse) ( 448187 )
;
-
Université de Toulouse ( 443875 )
-
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U1220 ( 303623 )
;
-
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement UMR1416 ( 577435 )
8
UR -
Université de La Réunion
( 300316 )
- 15, avenue René Cassin - CS92003 -97744 Saint Denis Cedex 9
- La Réunion
9
UPCité -
Université Paris Cité
( 557826 )
- 85 boulevard Saint-Germain
75006 Paris
- France
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Public visé |
Scientifique
|
Date de publication |
2024-06-27
|
Volume |
16
|
Numéro |
1
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Langue du document |
Anglais
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Licence |
Paternité
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Nom de la revue |
|
Domaine(s) |
-
Sciences du Vivant [q-bio]
-
Sciences du Vivant [q-bio]/Alimentation et Nutrition
-
Sciences du Vivant [q-bio]/Ingénierie des aliments
-
Sciences du Vivant [q-bio]/Médecine humaine et pathologie
-
Sciences du Vivant [q-bio]/Microbiologie et Parasitologie
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Mots-clés |
en
Microbiota, ferritin, Dmt1, splanchnic area, lung, iron parameters
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DOI |
10.1080/19490976.2024.2361660 |
Pubmed Id |
38935764 |
UT key WOS |
001258069000001 |