Rôle des composés luminaux néoformés issus de la consommation de FODMAPs sur la santé de l'axe microbiote-intestin-cerveau // Role of luminal neoformed compounds resulting from the consumption of FODMAPs on health of the microbiota-gut-brain axis.

Le syndrome de l'intestin irritable (SII) est un trouble est un trouble chronique de l'interaction intestin cerveau ayant un impact significatif sur la qualité de vie des patients. Parmi les facteurs influençant les symptômes du SII, la nature de l'alimentation apparaît comme un facteur des plus déterminants. En effet, le SII, caractérisé principalement par des douleurs abdominales et des troubles du transit, est fortement modifié par le régime alimentaire. Parmi les facteurs alimentaires impliqués, les FODMAPs (Fermentable Oligo-, Di-, Mono-saccharides And Polyols), une famille de glucides fermentescibles, sont mal absorbés dans l'intestin grêle et métabolisés par le microbiote colique, entraînant une fermentation, la production de gaz et un effet osmotique provoquant une distension endoluminale à l'origine de symptômes digestifs.
Au-delà de ces effets bien décrits, des données récentes suggèrent que la fermentation bactérienne des FODMAPs pourrait également générer des métabolites réactifs et potentiellement toxiques, tels que des produits carbonylés comme le méthylglyoxal (MGO) impliqué dans des processus d'hypersensibilité viscérale et d'inflammation neurogène. Chez le rongeur, l'administration per os de MGO induit une augmentation de la sensibilité viscérale ainsi que des altérations du comportement. Par ailleurs, des régimes riches en sucres fermentescibles, notamment en fructose, sont également associés à des modifications du microbiote intestinal, et à l'apparition de troubles de type anxieux et ou dépressif.
Toutefois, le rôle du microbiote intestinal dans la production luminale de composés carbonylés comme le MGO en réponse à un régime riche en FODMAPs, ainsi que leur implication dans les altérations de la barrière intestinale et les dysfonctionnements cérébraux, restent largement inexplorés.
Ce projet de thèse vise à démontrer, dans un modèle murin soumis à un régime enrichi en FODMAPs, le rôle du microbiote intestinal dans la production de composés carbonylés et leur implication dans la rupture de la barrière intestinale, un mécanisme clé dans l'apparition de la douleur viscérale. Il s'attachera également à décrypter les mécanismes cellulaires et moléculaires par lesquels le MGO altère la physiologie intestinale et l'activité de réseaux neuronaux contrôlant les émotions.
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Irritable bowel syndrome (IBS) is a chronic disorder of gut–brain interaction that significantly impacts patients' quality of life. Among the factors influencing IBS symptoms, diet appears to be one of the most determinant. Indeed, IBS, primarily characterized by abdominal pain and altered bowel habits, is strongly modulated by dietary intake. Among the dietary factors involved, FODMAPs (Fermentable Oligo-, Di-, Mono-saccharides And Polyols), a family of fermentable carbohydrates, are poorly absorbed in the small intestine and metabolised by the colonic microbiota, leading to the production of gas and osmotically active compounds responsible for gastrointestinal symptoms.
Beyond these well-described effects, recent evidence suggests that bacterial fermentation of FODMAPs may also generate reactive and potentially toxic metabolites, such as carbonyl compounds like methylglyoxal (MGO)involved in visceral hypersensitivity and neurogenic inflammation. In rodents, MGO administration has been shown to increase visceral sensitivity and induce behavioral alterations. Furthermore, diets rich in fermentable sugars, particularly fructose, are also associated with alterations in gut microbiota composition and the emergence of anxiety- and/or depression-like behaviors. However, the role of the gut microbiota in the luminal production of carbonyl compounds such as MGO in response to a FODMAP-rich diet, as well as their involvement in intestinal barrier disruption and brain dysfunction, remains largely unexplored.
This PhD project aims to demonstrate, in a murine model exposed to a FODMAP-enriched diet, the role of the gut microbiota in the production of carbonyl compounds and their involvement in intestinal barrier disruption, a key mechanism underlying visceral pain. It will also seek to decipher the cellular and molecular mechanisms by which MGO alters intestinal physiology and the activity of neuronal networks controlling emotional behaviours.
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Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : http://oatao.univ-toulouse.fr/25669/1/Kamphuis.pdf

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Institut National Polytechnique de Toulouse

458 SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries

Le candidat ou la candidate devra manifester un fort intérêt pour la physiopathologie intégrée, le microbiote intestinal et les neurosciences, ainsi que des connaissances solides dans ces domaines. Une première expérience en expérimentation animale serait appréciée. Le projet impliquant des travaux in vivo, le ou la candidate devra être à l'aise avec la manipulation d'animaux et ne pas présenter d'appréhension à travailler sur des modèles précliniques. De bonnes capacités rédactionnelles et de communication scientifique sont attendues, tant à l'écrit qu'à l'oral. Le ou la candidate devra également faire preuve d'autonomie, de rigueur et d'un bon sens de l'organisation. Un esprit d'analyse et de synthèse, ainsi qu'une capacité à travailler en équipe dans un environnement interdisciplinaire, seront essentiels à la réussite du projet.
The candidate should demonstrate a strong interest in integrative pathophysiology, gut microbiota, and neuroscience, along with solid knowledge in these fields. Prior experience in animal experimentation would be an asset. As the project involves in vivo studies, the candidate should be comfortable working with animal models and handling live animals. Strong scientific writing and communication skills are expected, both oral and written. The candidate should also demonstrate autonomy, rigor, and strong organizational skills. Analytical thinking, the ability to synthesize complex data, and the capacity to work effectively within an interdisciplinary research environment will be essential for the successful completion of the project.