Intestinal microbiota shapes gut physiology and regulates enteric neurons and glia
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The intestinal microbiota plays an important role in regulating gastrointestinal (GI) physiology in part through interactions with the enteric nervous system (ENS). Alterations in the gut microbiome frequently occur together with disturbances in enteric neural control in pathophysiological conditions. However, the mechanisms by which the microbiota regulates GI function and the structure of the ENS are incompletely understood. Using a mouse model of antibiotic (Abx)-induced bacterial depletion, we sought to determine the molecular mechanisms of microbial regulation of intestinal function and the integrity of the ENS. Spontaneous reconstitution of the Abx-depleted microbiota was used to assess the plasticity of structure and function of the GI tract and ENS. Microbiota-dependent molecular mechanisms of ENS neuronal survival and neurogenesis were also assessed. RESULTS: Adult male and female Abx-treated mice exhibited alterations in GI structure and function, including a longer small intestine, slower transit time, increased carbachol-stimulated ion secretion, and increased intestinal permeability. These alterations were accompanied by the loss of enteric neurons in the ileum and proximal colon in both submucosal and myenteric plexuses. A reduction in the number of enteric glia was only observed in the ileal myenteric plexus. Recovery of the microbiota restored intestinal function and stimulated enteric neurogenesis leading to increases in the number of enteric glia and neurons. Lipopolysaccharide (LPS) supplementation enhanced neuronal survival alongside bacterial depletion, but had no effect on neuronal recovery once the Abx-induced neuronal loss was established. In contrast, short-chain fatty acids (SCFA) were able to restore neuronal numbers after Abx-induced neuronal loss, demonstrating that SCFA stimulate enteric neurogenesis in vivo. CONCLUSIONS: Our results demonstrate a role for the gut microbiota in regulating the structure and function of the GI tract in a sex-independent manner. Moreover, the microbiota is essential for the maintenance of ENS integrity, by regulating enteric neuronal survival and promoting neurogenesis. Molecular determinants of the microbiota, LPS and SCFA, regulate enteric neuronal survival, while SCFA also stimulates neurogenesis. Our data reveal new insights into the role of the gut microbiota that could lead to therapeutic developments for the treatment of enteric neuropathies. Video abstract.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».