CE34 - Contaminants, écosystèmes et santé

Impact of a chronic dietary exposure to low-doses of glyphosate on the gut microbiota and microbiota-associated physiological functions (metabolism, intestinal immunity, brain structures and behavior) – GLYFLORE

Impact de faibles doses de glyphosate sur le microbiote intestinal, le métabolisme, l’immunité intestinale et le comportement.

Le glyphosate est un herbicide controversé qui peut être présent dans certains aliments. L’impact de ces résidus de glyphosate sur le microbiote intestinal et les fonctions physiologiques sur lesquels ce dernier peut influer n’est pas connu.

Impact de doses réglementaires de glyphosate sur les bactéries du microbiote intestinal.

Le glyphosate est présent dans tous les compartiments de notre environnement et les consommateurs sont exposés principalement via l’alimentation. Le glyphosate alimentaire est peu absorbé et va être en contact prolongé avec le microbiote intestinal. Or, l’impact du glyphosate sur ce microbiote est peu décrit. Pourtant, le microbiote intestinal est impliqué dans de nombreuses fonctions physiologiques dont le métabolisme, l’immunité intestinale, le développement des structures cérébrales et le comportement. <br />L’objectif du projet GLYFLORE est d’étudier l’impact d’une alimentation enrichie en glyphosate à des doses réglementaires sur ces différentes fonctions.

GLYFLORE utilise des souris de laboratoire nourries avec des régimes enrichis ou non en glyphosate. Après plusieurs mois d’exposition aux différents régimes, les impacts métaboliques, intestinaux, cérébraux et sur le microbiote intestinal sont étudiés par une combinaison d’approches moléculaires ciblées ou à haut débit (métabolomique, transcriptomique…)

Nos premiers résultats montrent qu’une exposition de 3 mois à la Dose Journalière Admissible de glyphosate entraine des changements dans la composition du microbiote intestinal chez la souris. Nous avons également observé des changements dans l’expression des gènes hépatiques et des changements dans les profils lipidiques plasmatiques des animaux. Au niveau intestinal, pas de changement majeur des marqueurs d’inflammation intestinale n’a été observé. Enfin, au niveau cérébral, des changements d’expression génique ont été observés. Ces résultats sont encore en cours d’analyse.

La perspective finale du projet est de décrire l’impact de la consommation d’aliments contaminés au glyphosate sur le microbiote intestinal en utilisant des modèles murins d’animaux de laboratoire. Ces données fourniront des données indépendantes pour l’évaluation du risque de ce pesticide.

en cours

Omnipresence of glyphosate in food and water represents a significant public health concern; fueled by the fact that glyphosate was found in the urine of many European citizens. Although its toxicity in mammals is subject to many controversies, independent studies investigating the effect of long-term dietary exposure to glyphosate at non-toxic doses, an exposure protocol that is relevant for the consumer exposure, are lacking. Glyphosate acts as an herbicide by inhibiting a central enzymatic step of aromatic amino acid biosynthesis present in plants, but this enzyme is also present in all microorganisms, including animal and human gut microbiota. While the gut microbiota provides important benefits to its host, especially in metabolism and development of the brain and immune system, impaired microbiota-host relationship is associated with numerous chronic inflammatory diseases. We hypothesize that long-term dietary exposure to glyphosate may impact the gut microbiota composition and/or activity (called intestinal dysbiosis) and thereby might impact physiological functions associated to its normal development and homeostasis. The GLYFLORE project aims to investigate, in vivo in mice, the impact of a chronic dietary exposure to glyphosate at a current referent dose (European Acceptable Daily Intake (ADI) 0.5 mg / kg bw / day) considered as non-toxic for the consumers. Glyphosate will be incorporated into the animal pellets so that male and female mice (n=12/group) will be exposed to the European ADI in utero, during the lactation phase and until adulthood. Mouse exposure will be characterized through measurements of glyphosate and its main metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in water and food, as well as in relevant biological biofluids (plasma, urine and feces). At 3 and 12 months (subchronic and chronic exposure respectively), we will investigate changes in the gut microbiota, and consequences for several physiological functions linked to microbiota-host relationship, namely, energy metabolism, intestinal immunity, neurovascular development and behavior. Our research program will address the following issues:
1. Does a dietary exposure to glyphosate impact behavior and neurovascular structures?
2. Does a dietary exposure to glyphosate impact intestinal permeability and immunity, thereby affecting energy metabolism?
3. Does a dietary exposure to glyphosate impact the gut microbiota composition and metabolism?
4. Does glyphosate-induced dysbiosis represent the mechanism of secondary peripheral and neurovascular dysfunction? Do glyphosate and its main metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) elicit direct cellular toxicity?
To achieve these aims, we have built a consortium of 3 research teams from INRA Institute for Research in Food Toxicology (Toxalim, Toulouse) and CNRS Institute for Functional Genomics (IGF, Montpellier), which integrates complementary expertise in food toxicology, energy metabolism, gut microbiota-host interactions, cognitive performances and neurovascular biology. We expect to deliver independent data evaluating the effect of subchronic and chronic dietary exposures to glyphosate at a dose, which is relevant for both risk assessment and consumer exposure.

Project coordinator

Madame Laurence Gamet-Payrastre (Institut National de la Recherche Agronomique Centre Toulouse - Occitanie)

The author of this summary is the project coordinator, who is responsible for the content of this summary. The ANR declines any responsibility as for its contents.

Partner

INRA TOXALIM - ENTeRisk Institut National de la Recherche Agronomique Centre Toulouse - Occitanie
IGF Institut de génomique fonctionnelle
INRA TOXALIM - TIM Institut National de la Recherche Agronomique Centre Toulouse - Occitanie

Help of the ANR 612,584 euros
Beginning and duration of the scientific project: February 2020 - 48 Months

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