A decrease in the abundance and biodiversity of intestinal bacteria within the dominant phylum Firmicutes has been observed repeatedly in Crohn disease (CD) patients. In this study, we determined the composition of the mucosa-associated microbiota of CD patients at the time of surgical resection and 6 months later using FISH analysis. We found that a reduction of a major member of Firmicutes, Faecalibacterium prausnitzii , is associated with a higher risk of postoperative recurrence of ileal CD. A lower proportion of F. prausnitzii on resected ileal Crohn mucosa also was associated with endoscopic recurrence at 6 months. To evaluate the immunomodulatory properties of F. prausnitzii we analyzed the anti-inflammatory effects of F. prausnitzii in both in vitro (cellular models) and in vivo [2,4,6-trinitrobenzenesulphonic acid (TNBS)-induced] colitis in mice. In Caco-2 cells transfected with a reporter gene for NF-κB activity, F. prausnitzii had no effect on IL-1β-induced NF-κB activity, whereas the supernatant abolished it. In vitro peripheral blood mononuclear cell stimulation by F. prausnitzii led to significantly lower IL-12 and IFN-γ production levels and higher secretion of IL-10. Oral administration of either live F. prausnitzii or its supernatant markedly reduced the severity of TNBS colitis and tended to correct the dysbiosis associated with TNBS colitis, as demonstrated by real-time quantitative PCR (qPCR) analysis. F. prausnitzii exhibits anti-inflammatory effects on cellular and TNBS colitis models, partly due to secreted metabolites able to block NF-κB activation and IL-8 production. These results suggest that counterbalancing dysbiosis using F. prausnitzii as a probiotic is a promising strategy in CD treatment.

Summary

 The extent to which microbiota alterations define or influence the outcome of metabolic diseases is still unclear, but the byproducts of microbiota metabolism are known to have an important role in mediating the host-microbiota interaction. Here, we identify that in both pre-clinical and clinical settings, metabolic syndrome is associated with the reduced capacity of the microbiota to metabolize tryptophan into derivatives that are able to activate the aryl hydrocarbon receptor. This alteration is not merely an effect of the disease as supplementation with AhR agonist or a Lactobacillus strain, with a high AhR ligand-production capacity, leads to improvement of both dietary- and genetic-induced metabolic impairments, particularly glucose dysmetabolism and liver steatosis, through improvement of intestinal barrier function and secretion of the incretin hormone GLP-1. These results highlight the role of gut microbiota-derived metabolites as a biomarker and as a basis for novel preventative or therapeutic interventions for metabolic disorders.

Abstract Dietary lipids favor the growth of the pathobiont Bilophila wadsworthia , but the relevance of this expansion in metabolic syndrome pathogenesis is poorly understood. Here, we showed that B. wadsworthia synergizes with high fat diet (HFD) to promote higher inflammation, intestinal barrier dysfunction and bile acid dysmetabolism, leading to higher glucose dysmetabolism and hepatic steatosis. Host-microbiota transcriptomics analysis reveal pathways, particularly butanoate metabolism, which may underlie the metabolic effects mediated by B. wadsworthia . Pharmacological suppression of B. wadsworthia- associated inflammation demonstrate the bacterium’s intrinsic capacity to induce a negative impact on glycemic control and hepatic function. Administration of the probiotic Lactobacillus rhamnosus CNCM I-3690 limits B. wadsworthia- induced immune and metabolic impairment by limiting its expansion, reducing inflammation and reinforcing intestinal barrier. Our results suggest a new avenue for interventions against western diet-driven inflammatory and metabolic diseases.

Pollution of the environment by human and animal faecal pollution affects the safety of shellfish, drinking water and recreational beaches. To pinpoint the origin of contaminations, it is essential to define the differences between human microbiota and that of farm animals. A strategy based on real-time quantitative PCR (qPCR) assays was therefore developed and applied to compare the composition of intestinal microbiota of these two groups. Primers were designed to quantify the 16S rRNA gene from dominant and subdominant bacterial groups. TaqMan® probes were defined for the qPCR technique used for dominant microbiota. Human faecal microbiota was compared with that of farm animals using faecal samples collected from rabbits, goats, horses, pigs, sheep and cows. Three dominant bacterial groups (Bacteroides/Prevotella, Clostridium coccoides and Bifidobacterium) of the human microbiota showed differential population levels in animal species. The Clostridium leptum group showed the lowest differences among human and farm animal species. Human subdominant bacterial groups were highly variable in animal species. Partial least squares regression indicated that the human microbiota could be distinguished from all farm animals studied. This culture-independent comparative assessment of the faecal microbiota between humans and farm animals will prove useful in identifying biomarkers of human and animal faecal contaminations that can be applied to microbial source tracking methods.

Faecalibacterium prausnitzii is a major member of the Firmicutes phylum and one of the most abundant bacteria in the healthy human microbiota. F. prausnitzii depletion has been reported in several intestinal disorders, and more consistently in Crohn’s disease (CD) patients. Despite its importance in human health, only few microbiological studies have been performed to isolate novel F. prausnitzii strains in order to better understand the biodiversity and physiological diversity of this beneficial commensal species. In this study, we described a protocol to isolate novel F. prausnitzii strains from feces of healthy volunteers as well as a deep molecular and metabolic characterization of these isolated strains. These F. prausnitzii strains were classified in two phylogroups and 3 clusters according to 16S rRNA sequences and results support that they would belong to two different genomospecies or genomovars as no genome sequencing has been performed in this work. Differences in enzymes production, antibiotic resistance and immunomodulatory properties were found to be strain-dependent. So far, all F. prausnitzii isolates share some characteristic such as i) the lack of epithelial cells adhesion, plasmids, anti-microbial and hemolytic activity and ii) the presence of DNAse activity. Furthermore, Short Chain Fatty Acids (SCFA) production was assessed for the novel isolates as these products influence intestinal homeostasis. Indeed, the butyrate production has been correlated to the capacity to induce IL-10, an anti-inflammatory cytokine, in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) but not to the ability to block IL-8 secretion in TNF-α-stimulated HT-29 cells, reinforcing the hypothesis of a complex anti-inflammatory pathway driven by F. prausnitzii. Altogether, our results suggest that some F. prausnitzii strains could represent good candidates as next-generation probiotic.

Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified on the basis of human clinical data. The mechanisms underlying its beneficial effects are still unknown. Gnotobiotic mice harboring F. prausnitzii (A2-165) and Escherichia coli (K-12 JM105) were subjected to 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS)-induced acute colitis. The inflammatory colitis scores and a gas chromatography-time of flight (GC/TOF) mass spectrometry-based metabolomic profile were monitored in blood, ileum, cecum, colon, and feces in gnotobiotic mice. The potential anti-inflammatory metabolites were tested in vitro. We obtained stable E. coli and F. prausnitzii-diassociated mice in which E. coli primed the gastrointestinal tract (GIT), allowing a durable and stable establishment of F. prausnitzii. The disease activity index, histological scores, myeloperoxidase (MPO) activity, and serum cytokine levels were significantly lower in the presence of F. prausnitzii after TNBS challenge. The protective effect of F. prausnitzii against colitis was correlated to its implantation level and was linked to overrepresented metabolites along the GIT and in serum. Among 983 metabolites in GIT samples and serum, 279 were assigned to known chemical reactions. Some of them, belonging to the ammonia (α-ketoglutarate), osmoprotective (raffinose), and phenolic (including anti-inflammatory shikimic and salicylic acids) pathways, were associated with a protective effect of F. prausnitzii, and the functional link was established in vitro for salicylic acid. We show for the first time that F. prausnitzii is a highly active commensal bacterium involved in reduction of colitis through in vivo modulation of metabolites along the GIT and in the peripheral blood.Inflammatory bowel diseases (IBD) are characterized by low proportions of F. prausnitzii in the gut microbiome. This commensal bacterium exhibits anti-inflammatory effects through still unknown mechanisms. Stable monoassociated rodents are actually not a reproducible model to decipher F. prausnitzii protective effects. We propose a new gnotobiotic rodent model providing mechanistic clues. In this model, F. prausnitzii exhibits protective effects against an acute colitis and a protective metabolic profile is linked to its presence along the digestive tract. We identified a molecule, salicylic acid, directly involved in the protective effect of F. prausnitzii. Targeting its metabolic pathways could be an attractive therapeutic strategy in IBD.

Regarding nirsevimab immunization status, among 1085 infants hospitalized for bronchiolitis, the odds of hospitalization for respiratory syncytial virus bronchiolitis were 4.7 times higher for nonimmunized children. Immunized infants were less likely to require oxygen supplementation (20.2% vs. 30.6%, P = 0.02) and had a 1-day shorter hospital stay. Respiratory syncytial virus bronchiolitis was less frequent and less severe in infants immunized with nirsevimab.

Objective: The objective of this study was to evaluate the association between the minimal count of lymphocyte (Ly_Min) after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass and the occurrence of infections within the first 30 postoperative days (POD). Methods: From a local European Congenital Heart Surgeons Association (ECHSA) database, all cardiac surgeries with cardiopulmonary bypass in children under 18 years old between January 2014 and December 2021 were eligible. Infections occurring within 30 POD were prospectively recorded according to ECHSA definitions, and classified into sepsis, pneumonia, wound infection, mediastinitis or endocarditis. For each surgery, Ly_Min was collected during the first 2 POD and the optimal threshold for predicting infection was chosen using receiver operating characteristic curve analysis. Univariate and multivariate logistic regression analyses were performed to identify variables associated with the risk of infection. Results: Of 1428 surgeries conducted over the 8-year period, 111 (8%) were complicated by at least 1 infection, including pneumonia (n = 45), wound infection (n = 41), sepsis (n = 24), mediastinitis (n = 20) and endocarditis (n = 3). Mean Ly_Min in the first 2 POD was lower in the infected group compared with the noninfected group (1.32 ± 0.81 vs. 1.81 ± 1.05 × 10 9 /L, P < 0.001). After adjusting for confounders, Ly_Min <1.105 × 10 9 /L within the first 1 POD was independently associated with an increased risk of postoperative infections (adjusted odds ratio = 1.75, 95% confidence interval: 1.10–2.79, P = 0.019). Conclusions: In this large single-center cohort of pediatric cardiac surgeries, Ly_Min during the first 2 POD was associated with the development of infections within 30 days after cardiopulmonary bypass.

Intestinal epithelium renewal strictly depends on fine regulation between cell proliferation, differentiation, and apoptosis. While murine intestinal microbiota has been shown to modify some epithelial cell kinetics parameters, less is known about the role of the human intestinal microbiota. Here, we investigated the rate of intestinal cell proliferation in C3H/HeN germ-free mice associated with human flora (HFA, n = 8), and in germ-free (n = 15) and holoxenic mice (n = 16). One hour before sacrifice, all mice were intraperitoneally inoculated with 5-bromodeoxyuridine (BrdU), and the number of BrdU-positive cells/total cells (labelling index, LI), both in the jejunum and the colon, was evaluated by immunohistochemistry. Samples were also observed by scanning electron microscopy (SEM). Moreover, the microbiota composition in the large bowel of the HFA mice was compared to that of of human donor’s fecal sample. No differences in LI were found in the small bowels of the HFA, holoxenic, and germ-free mice. Conversely, the LI in the large bowel of the HFA mice was significantly higher than that in the germ-free and holoxenic counterparts (p = 0.017 and p = 0.048, respectively). In the holoxenic and HFA mice, the SEM analysis disclosed different types of bacteria in close contact with the intestinal epithelium. Finally, the colonic microbiota composition of the HFA mice widely overlapped with that of the human donor in terms of dominant populations, although Bifidobacteria and Lactobacilli disappeared. Despite the small sample size analyzed in this study, these preliminary findings suggest that human intestinal microbiota may promote a high proliferation rate of colonic mucosa. In light of the well-known role of uncontrolled proliferation in colorectal carcinogenesis, these results may deserve further investigation in a larger population study.