Gut Dysbiosis during Influenza Contributes to Pulmonary Pneumococcal Superinfection through Altered Short-Chain Fatty Acid Production.


Journal

Cell reports
ISSN: 2211-1247
Titre abrégé: Cell Rep
Pays: United States
ID NLM: 101573691

Informations de publication

Date de publication:
03 03 2020
Historique:
received: 24 09 2019
revised: 13 12 2019
accepted: 04 02 2020
entrez: 5 3 2020
pubmed: 5 3 2020
medline: 25 3 2021
Statut: ppublish

Résumé

Secondary bacterial infections often complicate viral respiratory infections. We hypothesize that perturbation of the gut microbiota during influenza A virus (IAV) infection might favor respiratory bacterial superinfection. Sublethal infection with influenza transiently alters the composition and fermentative activity of the gut microbiota in mice. These changes are attributed in part to reduced food consumption. Fecal transfer experiments demonstrate that the IAV-conditioned microbiota compromises lung defenses against pneumococcal infection. In mechanistic terms, reduced production of the predominant short-chain fatty acid (SCFA) acetate affects the bactericidal activity of alveolar macrophages. Following treatment with acetate, mice colonized with the IAV-conditioned microbiota display reduced bacterial loads. In the context of influenza infection, acetate supplementation reduces, in a free fatty acid receptor 2 (FFAR2)-dependent manner, local and systemic bacterial loads. This translates into reduced lung pathology and improved survival rates of double-infected mice. Lastly, pharmacological activation of the SCFA receptor FFAR2 during influenza reduces bacterial superinfection.

Identifiants

pubmed: 32130898
pii: S2211-1247(20)30167-4
doi: 10.1016/j.celrep.2020.02.013
pii:
doi:

Substances chimiques

Acetates 0
Fatty Acids, Volatile 0
Ffar2 protein, mouse 0
Receptors, G-Protein-Coupled 0

Types de publication

Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

2934-2947.e6

Subventions

Organisme : Biotechnology and Biological Sciences Research Council
ID : BB/S000453/1
Pays : United Kingdom

Informations de copyright

Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Déclaration de conflit d'intérêts

Declaration of Interests A.B., V.S., M.M.T., L.P.T., F.T., and A.T.V. are inventors of patent WO2019149727, “Use of short chain fatty acids for the treatment of bacterial superinfections post-influenza.” V.S., T.U., and F.T. are inventors of patent EP19188615.9, “Use of free fatty acid receptor 2 agonists for the treatment of bacterial superinfections post-influenza.”

Auteurs

Valentin Sencio (V)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Adeline Barthelemy (A)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Luciana P Tavares (LP)

Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.

Marina G Machado (MG)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France; Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.

Daphnée Soulard (D)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Céline Cuinat (C)

Micalis Institute, Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, 78350 Jouy-en-Josas, France.

Celso Martins Queiroz-Junior (CM)

Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.

Marie-Louise Noordine (ML)

Micalis Institute, Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, 78350 Jouy-en-Josas, France.

Sophie Salomé-Desnoulez (S)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Lucie Deryuter (L)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Benoit Foligné (B)

Université de Lille, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CHU Lille, U995, Lille Inflammation Research International Center (LIRIC), 59000 Lille, France.

Céline Wahl (C)

Genoscreen, 59000 Lille, France.

Benoit Frisch (B)

Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Strasbourg, Faculté de Pharmacie, 67400 Illkirch, France.

Angelica T Vieira (AT)

Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.

Christophe Paget (C)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Graeme Milligan (G)

Centre for Translational Pharmacology, Institute of Molecular, Cell and Systems Biology, University of Glasgow, G12 8QQ Glasgow, Scotland, UK.

Trond Ulven (T)

Department of Drug Design and Pharmacology, University of Copenhagen, 2100 Copenhagen, Denmark.

Isabelle Wolowczuk (I)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Christelle Faveeuw (C)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France.

Ronan Le Goffic (R)

Molecular Virology and Immunology, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Saclay, 78350 Jouy-en-Josas, France.

Muriel Thomas (M)

Micalis Institute, Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, 78350 Jouy-en-Josas, France.

Stéphanie Ferreira (S)

Genoscreen, 59000 Lille, France.

Mauro M Teixeira (MM)

Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.

François Trottein (F)

Université de Lille, U1019 UMR 9017, Centre d'Infection et d'Immunité de Lille (CIIL), 59000 Lille, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 9017, 59000 Lille, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U1019, 59000 Lille, France; Centre Hospitalier Universitaire de Lille, 59000 Lille, France; Institut Pasteur de Lille, 59000 Lille, France. Electronic address: francois.trottein@pasteur-lille.fr.

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