Title :

Shotgun metagenomics and systemic targeted metabolomics highlight indole-3-propionic acid as a protective gut microbial metabolite against influenza infection

Author(s) :

Heumel, Séverine [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
de Rezende Rodovalho, Vinícius [Auteur]
Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas [UNICAMP]
Urien, Charlotte [Auteur]
Genoscreen [Lille]
Specque, Florian [Auteur]
Biomathematica
Brito Rodrigues, Patrícia [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas [UNICAMP]
Robil, Cyril [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Delval, Lou [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Sencio, Valentin [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Descat, Amandine [Auteur]
Groupe de Recherche sur les formes Injectables et les Technologies Associées - ULR 7365 [GRITA]
Deruyter, Lucie [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Ferreira, Stéphanie [Auteur]
Genoscreen [Lille]
Gomes Machado, Marina [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Barthelemy, Adeline [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Angulo, Fabiola Silva [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Haas, Joel. [Auteur]
Université de Lille
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale [INSERM]
Centre Hospitalier Régional Universitaire [CHU Lille] [CHRU Lille]
Institut Pasteur de Lille
Goosens, Jean François [Auteur]
Groupe de Recherche sur les formes Injectables et les Technologies Associées - ULR 7365 [GRITA]
Wolowczuk, Isabelle [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Grangette, Corinne [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Rouillé, Yves [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Grimaud, Ghjuvan [Auteur]
Biomathematica
Lenski, Marie [Auteur]
Impact de l'environnement chimique sur la santé humaine - ULR 4483 [IMPECS]
Hennart, Benjamin [Auteur]
Impact de l'environnement chimique sur la santé humaine - ULR 4483 [IMPECS]
Ramirez Vinolo, Marco Aurélio [Auteur correspondant]
Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas [UNICAMP]
Trottein, Francois [Auteur correspondant]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]

Journal title :

Gut Microbes

Pages :

2325067

Publisher :

Taylor & Francis

Publication date :

2024-03-06

ISSN :

1949-0976

English keyword(s) :

Influenza
gut microbiota
shotgun metagenomics
metabolomics
indole-3propionic acid
disease severity

HAL domain(s) :

Sciences du Vivant [q-bio]

English abstract : [en]

The gut-to-lung axis is critical during respiratory infections, including influenza A virus (IAV) infection. In the present study, we used high-resolution shotgun metagenomics and targeted metabolomic analysis to characterize ...
Show more >The gut-to-lung axis is critical during respiratory infections, including influenza A virus (IAV) infection. In the present study, we used high-resolution shotgun metagenomics and targeted metabolomic analysis to characterize influenza-associated changes in the composition and metabolism of the mouse gut microbiota. We observed several taxonomic-level changes on day (D)7 post-infection, including a marked reduction in the abundance of members of the Lactobacillaceae and Bifidobacteriaceae families, and an increase in the abundance of Akkermansia muciniphila. On D14, perturbation persisted in some species. Functional scale analysis of metagenomic data revealed transient changes in several metabolic pathways, particularly those leading to the production of short-chain fatty acids (SCFAs), polyamines, and tryptophan metabolites. Quantitative targeted metabolomics analysis of the serum revealed changes in specific classes of gut microbiota metabolites, including SCFAs, trimethylamine, polyamines, and indole-containing tryptophan metabolites. A marked decrease in indole-3-propionic acid (IPA) blood level was observed on D7. Changes in microbiota-associated metabolites correlated with changes in taxon abundance and disease marker levels. In particular, IPA was positively correlated with some Lactobacillaceae and Bifidobacteriaceae species (Limosilactobacillus reuteri, Lactobacillus animalis) and negatively correlated with Bacteroidales bacterium M7, viral load, and inflammation markers. IPA supplementation in diseased animals reduced viral load and lowered local (lung) and systemic inflammation. Treatment of mice with antibiotics targeting IPA-producing bacteria before infection enhanced viral load and lung inflammation, an effect inhibited by IPA supplementation. The results of this integrated metagenomic-metabolomic analysis highlighted IPA as an important contributor to influenza outcomes and a potential biomarker of disease severity.Show less >

Language :

Anglais

Popular science :

Non

ANR Project :

Conséquences de la dysbiose intestinale liée à l'âge sur les défenses immunitaires contre les infections respiratoires
EGID Diabetes Pole

Collections :

• Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL) - U1019 - UMR 9017

Source :

Harvested from HAL