Environmentally Acquired Bacillus and Their Role in C. difficile Colonization Resistance

Clostridioides difficile is an environmentally acquired, anaerobic, spore-forming bacterium which ordinarily causes disease following antibiotic-mediated dysbiosis of the intestinal microbiota. Although much is understood regarding the life cycle of C. difficile, the fate of C. difficile spores upon ingestion remains unclear, and the underlying factors that predispose an individual to colonization and subsequent development of C. difficile infection (CDI) are not fully understood. Here, we show that Bacillus, a ubiquitous and environmentally acquired, spore-forming bacterium is associated with colonization resistance to C. difficile. Using animal models, we first provide evidence that animals housed under conditions that mimic reduced environmental exposure have an increased susceptibility to CDI, correlating with a loss in Bacillus. Lipopeptide micelles (~10 nm) produced by some Bacilli isolated from the gastro-intestinal (GI)-tract and shown to have potent inhibitory activity to C. difficile have recently been reported. We show here that these micelles, that we refer to as heterogenous lipopeptide lytic micelles (HELMs), act synergistically with components present in the small intestine to augment inhibitory activity against C. difficile. Finally, we show that provision of HELM-producing Bacillus to microbiota-depleted animals suppresses C. difficile colonization thereby demonstrating the significant role played by Bacillus in colonization resistance. In the wider context, our study further demonstrates the importance of environmental microbes on susceptibility to pathogen colonization

In vitro models of the canine digestive tract as an alternative to in vivo assays: Advances and current challenges

International audienceLes chiens occupent une place à part entière dans la famille et leur bien-être est primordial pour leurs propriétaires. La digestion, un processus complexe impliquant des paramètres physico-chimiques, mécaniques et microbiens, joue un rôle central dans le maintien des animaux en bonne santé. Les études in vivo chez le chien étant de plus en plus restreintes pour des raisons éthiques, réglementaires, sociétales et de coût, une option alternative réside dans l'utilisation de modèles in vitro simulant les différentes parties du tractus gastro-intestinal canin. Cet article de synthèse présente d'abord la digestion et le microbiote intestinal comme des facteurs clés de la nutrition et de la santé des chiens, dans des conditions saines et pathologiques (obésité et maladies inflammatoires de l'intestin), en mettant en évidence, le cas échéant, les similitudes ou les différences entre les processus de digestion humaine et canine. Puis, nous fournissons pour la première fois une description approfondie des modèles actuellement disponibles du tube digestif canin, discutons des défis techniques et scientifiques qui doivent être relevés et introduisons les applications potentielles des modèles intestinaux in vitro dans les domaines alimentaire et vétérinaire. Même si le développement de certains modèles in vitro reste limité par un manque de données in vivo chez le chien nécessaires à une configuration et une validation pertinentes, la traduction d'une expertise à long terme sur les modèles intestinaux in vitro humains vers l'écosystème du chien ouvre des perspectives pour l'intestin in vitro canin. développement de modèles et leur adaptation à des conditions digestives spécifiques associées à différents âges, tailles, races et/ou régimes alimentaires, dans des états physiologiques et pathologiques. discuter des défis techniques et scientifiques qui doivent être relevés et présenter les applications potentielles des modèles intestinaux in vitro dans les domaines alimentaire et vétérinaire. Même si le développement de certains modèles in vitro reste limité par un manque de données in vivo chez le chien nécessaires à une configuration et une validation pertinentes, la traduction d'une expertise à long terme sur les modèles intestinaux in vitro humains vers l'écosystème du chien ouvre des perspectives pour l'intestin in vitro canin. développement de modèles et leur adaptation à des conditions digestives spécifiques associées à différents âges, tailles, races et/ou régimes alimentaires, dans des états physiologiques et pathologiques. discuter des défis techniques et scientifiques qui doivent être relevés et présenter les applications potentielles des modèles intestinaux in vitro dans les domaines alimentaire et vétérinaire. Même si le développement de certains modèles in vitro reste limité par un manque de données in vivo chez le chien nécessaires à une configuration et une validation pertinentes, la traduction d'une expertise à long terme sur les modèles intestinaux in vitro humains vers l'écosystème du chien ouvre des perspectives pour l'intestin in vitro canin. développement de modèles et leur adaptation à des conditions digestives spécifiques associées à différents âges, tailles, races et/ou régimes alimentaires, dans des états physiologiques et pathologiques

Environmentally Acquired Bacillus and Their Role in C. difficile Colonization Resistance

Clostridioides difficile is an environmentally acquired, anaerobic, spore-forming bacterium which ordinarily causes disease following antibiotic-mediated dysbiosis of the intestinal microbiota. Although much is understood regarding the life cycle of C. difficile, the fate of C. difficile spores upon ingestion remains unclear, and the underlying factors that predispose an individual to colonization and subsequent development of C. difficile infection (CDI) are not fully understood. Here, we show that Bacillus, a ubiquitous and environmentally acquired, spore-forming bacterium is associated with colonization resistance to C. difficile. Using animal models, we first provide evidence that animals housed under conditions that mimic reduced environmental exposure have an increased susceptibility to CDI, correlating with a loss in Bacillus. Lipopeptide micelles (~10 nm) produced by some Bacilli isolated from the gastro-intestinal (GI)-tract and shown to have potent inhibitory activity to C. difficile have recently been reported. We show here that these micelles, that we refer to as heterogenous lipopeptide lytic micelles (HELMs), act synergistically with components present in the small intestine to augment inhibitory activity against C. difficile. Finally, we show that provision of HELM-producing Bacillus to microbiota-depleted animals suppresses C. difficile colonization thereby demonstrating the significant role played by Bacillus in colonization resistance. In the wider context, our study further demonstrates the importance of environmental microbes on susceptibility to pathogen colonization

Persistence of foodborne pathogens and their control in primary and secondary food production chains

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