Soutenance de thèse de Salimata KONATE

La malnutrition aiguë sévère qui fait référence au marasme ou au kwashiorkor demeure un problème majeur de santé publique dans les pays en voie de développement comme le Mali. Le caractère multifactoriel, socio-culturel et économique de cette pathologie constitue un défi majeur pour réduire le poids de ce déficit nutritionnel dans la population infantile dans laquelle il contribue à 35 % de la mortalité. Les rechutes et le caractère réfractaire en dépit du traitement précoce et adéquat supposent des zones d’ombre dans l’étiologie de la malnutrition aiguë sévère. Cependant, le rôle instrumental de l’altération du microbiote intestinal (dysbiose) dans la survenue malnutrition aiguë sévère chez la population infantile a été largement rapporté, mais les déterminants et l’origine de cette dysbiose demeurent sous investigués bien que les voies de colonisation de l’intestin de l’enfant sain aient été bien documentées. En appliquant l’approche de culturomique et de la métagénomique ciblant la sous unité 16S de l’ARN ribosomal sur 21 échantillons de selles prélevées chez des enfants maliens de moins de 5 ans répartis en 3 groupes dont 7 enfants sains, 7 enfants atteints de marasme ainsi que 7 atteints de kwashiorkor appariés selon l’âge et le sexe, nous avons détecté une perte des bactéries commensales chez les enfants atteints de malnutrition aiguë sévère aussi bien en métagénomique qu’en culturomique. Par ailleurs, l’approche de la culturomique nous a permis de découvrir une perte remarquable des bactéries halophiles commensales et d’origine alimentaire chez les enfants souffrant de malnutrition aiguë sévère. Dans cette étude, nous avons isolé 19 nouvelles espèces dont 17 halophiles parmi lesquelles une halophile pigmentée, Halobacillus ihumii qui était présente chez 85,7% des enfants sains et absente chez tous les enfants malnouris. Les espèces halophiles commensales isolées chez les enfants sains provenaient majoritairement de la population Ouest-Africaine, le Sénégal et le Mali, deux pays géographiquement proches avec des échanges commerciaux. En évaluant l’environnement physico chimique de cet écosystème microbien, nous avons observé que la salinité fécale était beaucoup plus élevée chez les enfants kwashiorkor et corrélait négativement avec l’abondance des bactéries impliquées dans la fermentation des fibres alimentaires ; une fonction essentielle à la nutrition. Les procaryotes halophiles provenant majoritairement des environnements très salés tels que l’eau de mer et les lacs salés, l’abondance des bactéries halophiles chez les enfants sains maliens vivant dans une zone continentale nous a conduits à une culture des aliments entrant dans la chaine alimentaire des enfants et le Ready to Use Therapeutic Food (RUTF) un aliment pour les enfants atteints de malnutrition aiguë sévère. Nous avons été surpris par une abondance et une diversité des bactéries halophiles dans les aliments (viande, poisson) et les assaisonnements (sel iodé, sel non iodé, Maggi, soumbala). Cependant aucune espèce halophile n’a été isolé dans le RUTF. Une population d’espèces bactériennes incluant la bactérie halophile pigmentée, Halobacillus ihumii commune aux échantillons de selles et aux extraits alimentaires a été détecté provenant initialement de l’environnement dans une large proportion estimée à 80%. La perte des bactéries halophiles commensales observée chez les enfants sévèrement malnouris pourrait traduire un retard d’acquisition du microbiote intestinal, un stress oxydatif ou une condition écologique défavorable à la survie et à la croissance de ces bactéries exigeantes dont les fonctions restent insaisissables. Une exploration plus approfondie permettrait de définir une signature du microbiote halophile africain et son implication dans la malnutrition aigüe sévère. Mots clés : Dysbiose, Sources, Culturomique,, Halophiles, Malnutrition aiguë sévère, Enfants, Mali

Severe acute malnutrition (SAM) which refers mainly to marasmus or kwashiorkor remains a public health problem in low-income countries such as Mali. The multifactorial, socio-cultural and economic factors associated constitute a major challenge for controlling the severe acute malnutrition burden which accounts for 35 % of the childhood mortality rate. The high relapse rate as well the refractory cases observed despite early and adequate treatment suggests an unresolved etiology of this disease. Interestingly, the instrumental role of dysbiosis has been widely reported However, the determinants as well as the origin of the gut dysbiosis remain under-investigated whereas the health infant gut colonization way is well documented. Applying the culturomics approach as well as 16S amplicon sequencing to stool samples collected from 21 children under five years of divided into 3 groups (7 healthy children, 7 marasmus cases and 7 kwashiorkor cases) matched for age and sex, we highlighted using culturomics and metagenomics a marked loss of commensal bacteria in children suffering from severe acute malnutrition. Applying the culturomics approach, we discover a non-negligible loss of commensal and foodborne halophilic species in SAM children. 19 news species were isolated of which 17 halophilic species including a pigmented halophilic species which is detected in 85.7% of healthy children and absent in all SAM children. Commensal halophilic species isolated from healthy children came mainly from West African population, two countries geographically close with economic exchanges. Assessing the physico-chemical parameters of this complex ecosystem, we revealed a high-level stool salinity, in children suffering from kwashiorkor which is negatively correlated with the of abundance of anaerobic bacteria involved in fiber fermentation, an essential function for digestion. As halophilic prokaryotes inhabit hypersaline environments mostly such us sea water and saline lakes, their abundance in healthy children living from a continental country such as Mali led to the investigation of the microbial ecosystem of staple savory food from Mali as well as that of the Ready to Use Therapeutic Food (RUTF) given to malnourished children during the rehabilitation phase. Surprisingly, we discovered a high halophilic prokaryotes diversity in food samples such as meat, fish, iodized and non-iodized salt, bouillon cubes and soumbala while no halophilic species were isolated from the RUTF. Shared halophilic species including a pigmented halophilic spevcies, Halobacillus ihumii were isolated in the stool samples and foods originated initially from environment in 80%. Loss of commensal halophilic species in severe acute malnourished children might be due to the delay of gut microbiota establishing, the oxidative stress as well as the unfavorable conditions for halophiles growth which functions remain elusive. Deep understanding could lead to define an African halophilic microbiota signature and it involvement in severe acute malnutrition. Keys words: Dysbiosis, Sources, Culturomics, Halophiles, Malnutrition, Children, Mali.