L'influence du microbiote dentaire sur la santé

Dernière mise à jour : 22 juil. 2020



La cavité buccale contient l'une des communautés de microbes les plus diverses et les plus uniques du corps humain [ 3 , 4 ], mais cette niche est relativement peu étudiée par rapport à l'intestin - au moment de la rédaction de cette revue, une recherche PubMed avec «oral microbiome »a donné lieu à 746 articles, contre 5605 avec« microbiome intestinal ». Un millilitre de salive contient environ 10 8 cellules microbiennes [ 5 ], et une série d'études ont détecté jusqu'à 700 taxons procaryotes distincts [ 6 ], avec un microbiome sain typique comprenant une gamme d'environ 100 à 200 organismes bactériens distincts [ 7]. .

La bouche en tant que biome abrite de multiples habitats uniques, chacun ayant sa propre communauté de micro-organismes. Les microbiomes de la salive, de la langue, de la muqueuse buccale, de la surface des dents, des gencives, du palais, de la plaque sous-gingivale et supragingivale, ainsi que de la gorge et des amygdales, ont tous été caractérisés dans plusieurs études, montrant des similitudes globales mais avec des différences à petite échelle, tels que des niveaux plus élevés du genre Corynebacterium dans les deux types de plaque [ 3 , 8 ] ou des niveaux plus élevés de phylum Firmicutes dans la salive et la muqueuse buccale par rapport à la plaque [ 8 , 9].

La bouche peut être affectée par plusieurs pathologies qui ont une prévalence élevée parmi les populations humaines, notamment la parodontite, la gingivite et les caries dentaires, qui ont toutes été clairement liées à des altérations du microbiome oral (voir les références dans le tableau 1 ). Cependant, la bouche constitue un point d'entrée vers les systèmes respiratoire et digestif, et elle est très vascularisée, ce qui entraîne des implications potentielles du microbiome oral dans d'autres maladies systémiques. En effet, un nombre croissant d'études ont montré des associations entre d'autres maladies et des changements dans le microbiome oral ( tableau 2 ). Cela suggère que le microbiote oral peut fournir des biomarqueurs potentiels dans le diagnostic de certaines maladies systémiques.

L’état du microbiote peut être la cause ou la consequence d’une pathologie

Tableau 1. Exemples d'études des associations entre le microbiome oral et les maladies bucco-dentaires. La première colonne indique une maladie, la seconde indique des organismes qui ont été trouvés à des concentrations plus élevées chez les individus présentant la maladie, la troisième indique des organismes à des concentrations plus faibles et la quatrième contient les références à la littérature, qui affiche ces résultats. (*) indique les taxons associés au cancer buccal d'une étude dans laquelle des échantillons provenaient de sites tumoraux et non tumoraux chez les mêmes patients et le traitement de la maladie n'est pas spécifié.




Tableau 2. Exemples d'études des associations entre le microbiome oral et les maladies systémiques. La première colonne indique une maladie, la seconde indique des organismes qui ont été trouvés à des abondances plus élevées chez les individus présentant la maladie, la troisième indique des organismes à des abondances plus faibles, et la quatrième contient les références à la littérature qui affiche ces résultats.




Figure 2. Maladies buccales et systémiques associées au microbiome oral. Une représentation des associations trouvées entre les maladies avec des augmentations ou des diminutions des abondances d'organismes dans la cavité buccale (énumérées dans les tableaux 1 et 2 ). Il a été démontré que les organismes énumérés en bleu augmentent en abondance dans la cavité buccale chez les individus présentant la maladie notée, et les organismes répertoriés en rouge diminuent. Ceux en violet peuvent être augmentés ou diminués en fonction des conditions ou de la progression de la maladie. Les images des sites corporels et des organes de la figure 1 et de la figure 2 ont été obtenues auprès de Servier Medical Art par Servier sous licence CC-BY 3.0.



La cavité buccale et ses niches microbiennes

De tous les habitats du corps humain pour lesquels le microbiome est généralement étudié, la cavité buccale mérite peut-être l'approche la plus unique à étudier, en ce qu'elle contient un certain nombre de niches très distinctes formées aux différentes surfaces de la bouche. Les changements dans la disponibilité de l'oxygène, des nutriments et de l'effet médiateur du pH de la salive [ 96 ] peuvent favoriser la croissance de différents organismes, et inversement, ces organismes peuvent être impliqués dans leur propre construction de petite niche [ 97 ] via la formation de biofilm et les nutriments le métabolisme, qui peut produire des effets à la fois dans la cavité buccale ( tableau 1 , figure 2 ) et systémique ( tableau 2 , figure 2).

Les études axées sur des niches orales spécifiques visent généralement à explorer une maladie pertinente pour ce site. Par exemple, le syndrome de Sjögren primaire (pSS) dans la muqueuse buccale était considéré comme un réservoir potentiel d'agents pathogènes implicites dans la maladie, où les échantillons de la maladie présentaient des ratios Firmicutes / Protéobactéries plus élevés que les témoins sains, et une abondance plus élevée de 19 genres [ 98 ]. Divers efforts ont caractérisé les changements dans la plaque sous-gingivale et supragingivale liés à la parodontite [ 99 , 100 , 101 , 102], ainsi qu'une étude de la plaque sous-gingivale et de la muqueuse buccale montrant que les deux sites différaient entre les échantillons de parodontite et les témoins sains, avec plusieurs des mêmes organismes affectés dans les deux sites, bien qu'ils présentent également une colonisation d'espèce unique [ 103 ]. Le microbiome de la langue a été exploré chez les personnes âgées au Japon en raison d'un lien potentiel entre les microbes ingérés et la pneumonie, qui a révélé que des échantillons dont la santé dentaire était pire étaient enrichis en bactéries associées à la pneumonie [ 104 ]. La langue a également été ciblée comme segment potentiel dans les outils de diagnostic qui incorporeraient peut-être les microbiomes du tractus gastro-intestinal complet pour détecter le cancer du pancréas [ 105]. Les amygdales palatines ont été explorées chez des patients infectés par le VIH pour mieux comprendre les complications buccales et systémiques de la maladie, et il a été démontré que le bactériome était en effet significativement altéré chez les individus infectés, mais pas le mycobiome [ 106 ].

À grande échelle, la composition microbienne dans toutes les régions de la cavité buccale est assez cohérente, ce qui la distingue facilement des microbiomes d'autres habitats du corps humain [ 3 , 107 , 108 , 109 , 110 ]. Cependant, alors que les niches de la cavité buccale sont largement composées des mêmes organismes, certains peuvent être présents dans des proportions différentes. Une étude combinant des échantillons de 10 niches le long du tube digestif chez plus de 200 individus des États-Unis a classé ces niches en quatre groupes en fonction de la similitude de la composition globale [ 8]. L'un des sites était l'intestin, représenté par des échantillons de selles, qui étaient groupés seuls, tandis que les neuf autres étaient dans la bouche et la gorge. L'un des trois autres groupes était composé de muqueuse buccale, de gencive kératinisée et de palais dur, un autre de langue, de salive, d'amygdales palatines et de gorge, tandis que le dernier groupe contenait des plaques sous-gingivales et supragingivales. Bien que toutes les niches sans selles soient généralement dominées par les phylums Firmicutes et Bacteroidetes, ils ont davantage basé les groupes sur des différences à petite échelle. Le premier groupe était plus unique que les deux autres groupes sans selles, et il a été démontré qu'il avait une abondance considérablement plus élevée du genre Streptococcuset une diversité alpha globale plus faible, qui est une mesure de la diversité relative des organismes présents dans un échantillon donné. Le groupe 3, contenant les deux types de plaque gingivale, avait généralement une diversité alpha plus élevée. Des comparaisons entre les compositions de ces niches et leurs diversités ont été corroborées dans d'autres études [ 3 , 9 , 111]. Les auteurs postulent que le niveau de flux de salive dans la bouche est un facteur clé déterminant la composition du microbiome à chaque niche de l'habitat oral en raison de sa capacité à réguler le pH et la disponibilité des nutriments, mais d'autres facteurs majeurs peuvent inclure le type de surface et la disponibilité en oxygène. Les deux plaques, par exemple, se forment sur les surfaces des dents qui ne perdent pas, où elles produisent des biofilms, au sein desquels l'oxygène est limité, entraînant une plus grande abondance d'organismes anaérobies obligatoires dans la plaque sous-gingivale et d'organismes anaérobies facultatifs dans la plaque supragingivale [8].

4. Le microbiome oral sain et la définition des stomatotypes

Il a été montré que les différences dans la composition ionique de l'eau potable publique étaient associées à des changements dans la composition globale du microbiome oral [ 10 ]. Les échantillons provenant de régions avec une plus grande alcalinité et de plus grands niveaux d'ions, tels que le sulfate (SO4) et le sodium (Na), avaient des abondances plus élevées de genres, tels que Porphyromonas et Flavobacterium, tandis que les régions avec des niveaux inférieurs ont montré des abondances plus élevées d'autres genres, y compris Veillonella , Pseudomonas et Ralstonia . Il a également été démontré que différents régimes alimentaires contribuent aux variations de la composition du microbiome, comme dans l'étude basée sur le WMS comparant les microbiomes oraux des populations de chasseurs-cueilleurs (HG) des Philippines, des agriculteurs traditionnels (TF) des Philippines, et Contrôles occidentaux (WC) du Human Microbiome Project (échantillons des États-Unis) [ 116 ]. Ils ont montré que les échantillons de HG avaient une diversité alpha plus élevée alors qu'elle était plus faible dans les échantillons de WC, et les échantillons de TF tombaient au milieu. De même, il y avait un fort gradient dans les abondances des genres oraux de base Neisseria et Haemophilus , avec des niveaux élevés de Neisseria et de faibles niveaux de Haemophilusdans les échantillons HG, l'inverse dans les échantillons WC et les échantillons TF se situant à nouveau entre les deux. Les échantillons de HG, malgré une bonne santé bucco-dentaire, ont également montré des abondances plus élevées d'un certain nombre d'espèces généralement considérées comme des agents pathogènes buccaux associés à la gingivite et à la parodontite selon les normes occidentales. Les analyses fonctionnelles ont révélé une augmentation des voies de biosynthèse de la vitamine B5 dans les échantillons de HG et, dans une moindre mesure, dans les échantillons de TF. Il a été démontré que les Américains consomment de plus grandes quantités d'aliments contenant de la vitamine B5, de sorte que les auteurs postulent que ce manque de régimes de chasseurs-cueilleurs sélectionnerait des organismes qui les synthétiseraient seuls. À l'inverse, ils ont montré que les échantillons de WC, et dans une moindre mesure, les échantillons de TF étaient enrichis en activité uréase, en particulier à partir de Haemophilusspp. Cette uréase contrecarre les baisses de pH qui se produisent lorsque les bactéries dégradent les sucres en composés acides, il est donc logique de sélectionner ces organismes dans des échantillons de WC, avec leur régime alimentaire riche en sucre et en amidon. Les auteurs suggèrent donc que les organismes considérés comme pathogènes oraux dans les populations occidentales pourraient en effet faire partie des microbiomes sains de différentes populations comme les sociétés de chasseurs-cueilleurs, et que les souches pathogènes de ces organismes seraient sélectionnées en fonction de la disponibilité des nutriments liée à l'alimentation.

La nourriture et l'eau sont des facteurs d'influence évidents, mais un certain nombre d'autres facteurs pourraient également avoir un impact sur le microbiome. Une approche courante dans les premiers stades de l'analyse du microbiome de tout habitat corporel consiste à examiner d'abord les effets généraux de ces facteurs en regroupant les échantillons en fonction de la composition microbienne globale. Ils est suggéré qu'il pourrait exister un nombre limité d'équilibres d'états symbiotiques entre un hôte humain et son microbiome, qui résulteraient de régimes et de modes de vie différents.

De nombreuses études ont depuis adopté cette technique, et dans les études de la cavité buccale, des grappes d'échantillons de composition similaire ont également émergé, surnommées «stomatotypes» dans une de ces études, en hommage au terme entérotype d'origine, mais en référence à la bouche [ 10 ]. Le tableau 3 présente un résumé de certains des genres de bactéries qui se sont avérés coexister dans différents stomatotypes à travers les études . Il a ainsi été montré au moins deux stomatotypes fortement corroborés, l'un comprenant des abondances plus élevées des genres Proteobacteria Neisseria et Haemophilus , et l'autre avec des abondances plus élevées du genre Bacteroidetes Prevotella et du genre Firmicutes Veillonella. Certaines études ont montré plus que ces deux stomatotypes, bien que le consensus des compositions soit plus varié. Certains genres coexistent de différentes manières, selon l'étude.

Tableau 3. Genres générateurs de stomatotypes par consensus. Les genres qui ont été montrés dans la littérature pour conduire fortement la distinction entre les échantillons d'ensembles de données du microbiome oral par des différences dans leurs abondances. Les numéros de stomatotype sont attribués arbitrairement. Les genres sont répertoriés dans la deuxième colonne, accompagnés de notes sur les associations entre les organismes, le cas échéant. La troisième colonne contient les références à la littérature, qui montre ces associations de stomatotypes.



Microbes oraux non bactériens

Les bactéries dominent à la fois la recherche sur le microbiome oral humain et la biomasse dans l'habitat oral, avec des champignons estimés à <0,1% [ 120 ]. Néanmoins, il existe une diversité appréciable d'espèces fongiques présentes dans la cavité buccale, y compris des espèces des genres Candida , Aspergillus , Penicillium , Schizophyllum , Rhodotorula et Gibberella [ 121]. Pourtant, deux complications principales ont limité l'exploration du mycobiome: (1) la difficulté à identifier de nombreuses espèces fongiques et (2) la confusion dans la nomenclature fongique. Ces deux problèmes ont commencé à être résolus en grande partie par l'utilisation des technologies NGS. Jusqu'à récemment, la diversité au sein du mycobiome oral était considérée comme assez limitée, dominée principalement par quelques espèces de Candida [ 122 ]. Cela est dû en grande partie au fait que de nombreux champignons sont difficiles à cultiver en laboratoire, mais les progrès des technologies NGS ont révélé un éventail d'organismes fongiques plus large que prévu. Une étude a révélé que le genre Malassezia était très répandu dans la bouche [ 123] mais n'avait pas été détecté auparavant dans ce site corporel car il a des besoins lipidiques particuliers et a besoin de milieux de culture spécialisés pour se développer en laboratoire, et il était auparavant considéré comme un agent pathogène de la peau [ 124 ].