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, V. [Auteur]
Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas [UNICAMP]
Urien, C. [Auteur]
Specque, F. [Auteur]
Brito Rodrigues, Patrícia [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
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, S. [Auteur]
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]
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]
Rouille, Yves [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Grimaud, G. [Auteur]
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 (IMPECS) - ULR 4483
Ramirez Vinolo, M. A. [Auteur]
Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas [UNICAMP]
Trottein, Francois [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]

Journal title :

Gut microbes

Abbreviated title :

Gut Microbes

Volume number :

16

Pages :

2325067

Publisher :

Taylor & Francis

Publication date :

2024-03-06

ISSN :

1949-0984

English keyword(s) :

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

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

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

Administrative institution(s) :

Université de Lille
CHU Lille
Institut Pasteur de Lille

Collections :

• Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL) - U1019 - UMR 9017
• Groupe de Recherche sur les formes Injectables et les Technologies Associées (GRITA) - ULR 7365
• IMPact de l'Environnement Chimique sur la Santé humaine (IMPECS) - ULR 4483

Submission date :

2024-03-13T22:01:29Z
2024-03-27T08:39:16Z