Soutenance de thèse Anna Lambert

Anna Lambert, doctorante au sein de l’équipe ComBi, présentera sa thèse intitulée : « Modélisation métabolique de l’écosystème hôte – microbiote intestinal ».

Elle aura lieu le 16.01.24 à 14h, amphi du bâtiment 34, UFR S&T

Lien visio : https://mediaserver.univ-nantes.fr/lives/ls2n/

Jury :

• Damien Eveillard – Professeur, Nantes Université, LS2N
• Samuel Chaffron – Chargé de recherche, CNRS, LS2N
• Maxime Mahé – Chargé de recherche, INSERM, TENS
• Hervé Blottière – Directeur de recherche, INRAE, PhAN
• Almut Heinken – Junior professor, INSERM, NGERE
• Sara Vieira-Silva – Associate professor, IMMH

Résumé : Cette thèse explore l’écosystème hôte-microbiote intestinal, dont la compréhension est essentielle pour progresser en médecine. Pour cela, Nous utilisons des modèles métaboliques à l’échelle du génome (GEMs) qu’il est possible de simuler pour décrire les interactions métaboliques façonnant l’écosystème. Nous formalisons la simulation d’un écosystème via la résolution d’un problème multi-objectif (i.e., chaque organisme favorisant sa propre croissance), catégorisant et quantifiant l’interaction potentielle entre organismes. Appliqué à des écosystèmes formés d’une bactérie et d’une cellule épithéliale intestinale humaine, cette analyse nous permet de mettre en avant des probiotiques. Nous explorons aussi les mécanismes métaboliques moteurs de l’interaction, et révélons un cross-feeding de choline entre Lactobacillus rhamnosus GG et l’hôte. L’adaptation de cette analyse en multi-objectif à un écosystème formé de quatre bactéries et de l’hôte révèle l’effet bénéfique de la communauté bactérienne sur la maintenance métabolique de l’hôte.

Mots-clés : microbiote intestinal, métabolisme, interaction, modèles métaboliques à l’échelle du génome, multi-objectif

Abstract : This thesis explores the host-gut microbiota ecosystem, which is crucial to further progress in medicine. Employing genome-scale metabolic models (GEMs), we unravel the metabolic interactions shaping the ecosystem. We formulate the simulation of the ecosystem as a multi-objective problem and introduce a framework to categorize and quantify the interaction potential between organisms. Applied to pairwise ecosystems made of a bacterium and a human intestinal epithelial cell, this analysis is used to screen for probiotics. We also explore the metabolic mechanisms driving the interaction, and uncover a cross-feeding of choline between Lactobacillus rhamnosus GG and the host. The multi-objective framework is adapted and applied to an ecosystem of 4 bacteria with the host, highlighting the positive effect of the bacteria community on host maintenance.

Keywords: gut microbiota, metabolism, interaction, genome-scale metabolic models, multi-objective