La radiothérapie (RT) est le traitement incontournable dans la prise en charge de cancers dans la zone pelvienne. Cependant, l’irradiation des tissus colorectaux environnant la tumeur entraîne des effets secondaires plusieurs années après la fin de la RT. Une nouvelle pathologie, la « Pelvic Radiation Disease », a été définie en 2010 suite au constat du nombre croissant de patients développant des complications après radiothérapie pelvienne. Une modification de la diversité du microbiote intestinal est observée après RT, notamment une diminution des populations de Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii), qui joue un rôle important dans le maintien de la barrière intestinale.

L’objectif de cette thèse est d’analyser la capacité de F. prausnitzii à réduire de façon préventive les atteintes coliques radio-induites observées au cours du temps.

L’effet de l’administration de 109 CFU de F. prausnitzii a été étudié 3 jours, 7 jours (court terme) et 4 semaines (long terme) après une irradiation colorectale de 29Gy. L’intégrité de la barrière colique a été évaluée in vivo et ex vivo par des analyses morphométriques, histologiques et immunohistologiques de la muqueuse colique, et fonctionnelle par l’évaluation ex vivo de la perméabilité colique en chambre d’Ussing. Les paramètres inflammatoires ont été étudiés par des analyses immunohistologiques de l’infiltrat inflammatoire (neutrophiles et macrophages) et par un dosage des cytokines de la muqueuse colique en ELISA. L’administration de F. prausnitzii induit une diminution des atteintes structurales (J3) et de la surface de l’ulcération de 37.5% (J7) de la muqueuse colique après irradiation.

De plus, 3 jours après irradiation, un traitement par F. prausnitzii inhibe l’augmentation radio-induite de la perméabilité colique. Il semblerait que le bénéfice thérapeutique de F. prausnitzii passe par une activation ciblée de la réponse inflammatoire. Nous avons observé une diminution de l’infiltrat des neutrophiles associés à une augmentation de la mobilisation des macrophages. L’IL25 (IL17E), produite par les tuft cells et l’IL-18, produite par les cellules épithéliales, pourraient également participer au processus de protection du côlon après irradiation. A long terme (4S), après avoir testé et identifié différentes modalités d’administration de F. prausnitzii, son efficacité thérapeutique reste très modérée. Les résultats de l’efficacité thérapeutique de F. prausnitzii à court terme montrent l’intérêt de l’application de ce probiotique en clinique. En effet, son administration chez les patients traités par radiothérapie pelvienne permettrait de diminuer les effets secondaires colorectaux ainsi que les symptômes associés, induisant une thérapie moins contraignante pour la qualité de vie de patients et réduisant les risques de remédier à un arrêt temporaire de la radiothérapie.