Le mode d'alimentation des nouveau-nés pourrait influencer la composition des bactéries buccales

«Le mode d'alimentation des nouveau-nés pourrait influencer la composition des bactéries buccales», source ASM News du18 janvier 2022.

Faits saillants

- Le microbiote buccal se diversifie au fur et à mesure que les enfants grandissent.

- Comprendre ce développement pourrait éclairer les connaissances sur les maladies.

- Une nouvelle étude examine la transmission verticale des microbes des mères aux nourrissons.

- Les résultats montrent une plus faible abondance de variants de séquences d'amplicons partagés chez les nourrissons allaités que chez les nourrissons nourris au lait maternisé.

Après la naissance, la bouche humaine devient rapidement un foyer de variation microbienne. Les espèces de Streptococcus dominent largement la cavité buccale pendant les 6 premières semaines de vie, mais la population bactérienne se diversifie avec l'âge et l'expérience. Les chercheurs étudient ce développement précoce, en partie, pour comprendre les liens entre le microbiote buccal et les maladies associées.

La mère d'un nourrisson est probablement une source majeure, sinon la plus importante, du microbiote oral précoce. Cette semaine dans mBio, des chercheurs dentaires au Japon rapportent une nouvelle analyse de la façon dont les nouvelles mères partagent les microbes avec les nouveau-nés. Les chercheurs ont recueilli 892 prélèvements de langue de 448 paires de mères et de bébés (217 mâles, 231 femelles), prélevés lorsque les enfants avaient 4 mois, pour mesurer l'abondance bactérienne et, plus précisément, l'abondance de séquences d'ADN uniques, appelées variants de séquence d’amplicon (VSA), partagés entre la mère et l'enfant.

Les VSA partagés chez les nouveau-nés variaient de presque rien à presque 100%, a dit Yoshihisa Yamashita de l'Université de Kyushu, Japon, auteur principal de l'étude. «Le niveau d'acquisition de bactéries buccales maternelles variait considérablement d'un individu à l'autre», a-t-il dit. L'abondance relative moyenne des VSA que les nouveau-nés partageaient avec leur mère était cependant de 9,7 %, ce qui, selon les chercheurs, était significativement plus élevé que l'abondance de VSA que les nouveau-nés partageaient avec d'autres mères non apparentées. L'étude a été dirigée par Shinya Kageyama, également à l'Université de Kyushu.

Notamment, l'abondance et la composition partagées variaient considérablement selon la façon dont le nourrisson se nourrissait. Les nourrissons allaités exclusivement partageaient moins de VSA avec leur mère que les nourrissons nourris exclusivement avec du lait maternisé ou nourris avec une combinaison d'allaitement et de lait maternisé. Les nourrissons allaités avaient également une composition bactérienne sans rapport avec celle de la mère par rapport aux autres groupes. Les chercheurs n'ont trouvé aucune différence d'abondance liée à l'âge, au sexe, au mode d'accouchement, au statut tabagique familial ou à l'utilisation d'antibiotiques des nourrissons.

Les chercheurs ont proposé deux hypothèses pour expliquer la différence. «La première est que les facteurs protecteurs du lait maternel régulent la colonisation bactérienne orale dérivée de la mère», a dit Yamashita. La seconde est que les différents substrats apportés par le lait maternisé et le lait maternel influencent l'équilibre des bactéries dans la bouche.

Contrairement aux études précédentes qui ont rapporté des microbes partagés entre les mères et les nourrissons, le nouveau travail comprend une analyse complète des 9 régions hypervariables du gène de l'ARNr 16s. De plus, les auteurs ont noté que l'approche VSA permet l'identification de séquences d'ADN qui diffèrent d'aussi peu qu'un seul nucléotide.

À l'Université de Kyushu, les chercheurs se concentrent sur la connexion du microbiote oral au début de la vie au risque de maladie plus tard dans la vie. Des études antérieures ont lié certaines bactéries aux caries des dents et à la parodontite. Cependant, des recherches plus récentes ont également rapporté que les microbes généralement présents dans la bouche apparaissent dans l'intestin chez les personnes atteintes de maladies graves allant de la cirrhose du foie à la maladie inflammatoire de l'intestin en passant par le cancer colorectal.

Les nouvelles découvertes, a dit Yamashita, sont «vitales comme base pour de nouvelles études». Le groupe prévoit de suivre la même population d'étude, avec le prochain examen du microbiote buccal et des conditions cliniques fixées pour les bilans de santé des nourrissons à 3 ans.

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Sourire tueur, lien entre les microbes buccaux et les maladies systémiques

«Sourire tueur, un lien entre les microbes buccaux et les maladies systémiques», source Technology Networks.

Nous savons que ce qui se passe dans la bouche ne reste pas dans la bouche, mais la connexion de la cavité buccale au reste du corps va bien au-delà de la mastication, de la déglutition et de la digestion.

Le microbiome oral humain sain se compose non seulement de dents propres et de gencives fermes, mais également de bactéries économes en énergie vivant dans un environnement riche en vaisseaux sanguins qui permet une communication constante des organismes avec les cellules et les protéines du système immunitaire.

Un nombre croissant de preuves a montré que ce système qui semble si séparé du reste de notre corps est en fait très influent sur notre santé globale et influencé par celle-ci, a dit Purnima Kumar, professeur de parodontologie à l'Ohio State University, s'exprimant lors d'un conférence scientifique.

Par exemple, le diabète de type 2 est connu depuis longtemps pour augmenter le risque de maladie des gencives. Des études récentes montrant comment le diabète affecte les bactéries de la bouche aident à expliquer comment le traitement de la parodontite qui modifie les bactéries buccales réduit également la gravité du diabète lui-même.

Des liens ont également été retrouvés entre les microbes buccaux et la polyarthrite rhumatoïde, les capacités cognitives, les issues de la grossesse et les maladies cardiaques, soutenant l'idée qu'une bouche malsaine peut aller de pair avec un corps malsain.

«Ce qui se passe dans votre corps a un impact dans votre bouche, et cela a un impact sur votre corps. C’est vraiment un cycle de vie», a dit Kumar.

Lorsque l'American Association for the Advancement of Science (AAAS) a organisé sa réunion annuelle autour des écosystèmes dynamiques, Kumar y a vu une opporunité de parler de la bouche, pour ainsi dire, en tant que communauté microbienne dynamique qui peut nous en dire long sur nous-mêmes. .

«Qu'y a-t-il de plus dynamique que la porte d'entrée de votre corps, la bouche? C'est tellement ignoré quand on y pense, et c'est la partie de votre corps la plus tournée vers l'avant qui s'interface avec l'environnement, et elle est connectée à tout un système de tubulures», a-t-elle déclaré. «Et pourtant, nous étudions tout sauf la bouche.»

Kumar a organisé une session lors de la réunion de l'AAAS le 8 février 2021, qu'elle a intitulée «Sourire tueur: le lien entre le microbiome oral et les maladies systémiques» ou «Killer Smile: The Link Between the Oral Microbiome and Systemic Diseases».

Le microbiome oral fait référence à la collection de bactéries, certaines utiles aux humains et d'autres non, qui vivent dans notre bouche.

Kumar a dirigé et collaboré à des recherches récentes expliquant davantage le lien entre la santé bucco-dentaire et le diabète de type 2, qui a été décrit pour la première fois dans les années 1990. Elle a été l'auteur principal d'une étude en 2020 qui a comparé les microbiomes oraux de personnes atteintes et non de diabète de type 2 et comment elles ont répondu au traitement non chirurgical de la parodontite chronique.

L'équipe a découvert que la parodontite permet aux bactéries, plutôt qu'à l'hôte humain, de prendre les rênes de la détermination du mélange de microbes et de molécules inflammatoires dans la bouche. Le traitement de la maladie des gencives a conduit à la restauration éventuelle d'une relation normale hôte-microbiome, mais cela s'est produit plus lentement chez les personnes atteintes de diabète.

«Nos études ont conduit à la conclusion que les personnes atteintes de diabète ont un microbiome différent de celui des personnes non diabétiques», a it Kumar. «Nous savons que changer les bactéries dans votre bouche et les restaurer à ce que votre corps considère comme des bactéries saines et amicales améliore en fait votre contrôle glycémique.»

Bien qu'il reste encore beaucoup à apprendre, les bases de ces relations entre le microbiome buccal et les maladies systémiques sont devenues claires.

Les bactéries orales utilisent l'oxygène pour respirer et décomposent de simples molécules de glucides et de protéines pour rester en vie. Quelque chose d'aussi simple que de ne pas se brosser les dents pendant quelques jours peut déclencher une cascade de changements, étouffant l'approvisionnement en oxygène et faisant passer les microbes à un état de fermentation.

«Cela crée une fosse septique, qui produit des sous-produits et des toxines qui stimulent le système immunitaire», a dit Kumar. Une réponse inflammatoire aiguë s'ensuit, produisant des protéines de signalisation que les bactéries considèrent comme de la nourriture.

«Ensuite, cette communauté, c'est un écosystème, change. Les organismes capables de décomposer les protéines commencent à se développer davantage et les organismes capables de respirer dans un environnement pauvre en oxygène se développent. Le profil bactérien et, plus important encore, la fonction du système immunitaire change», a-t-elle dit.

L'inflammation ouvre des pores entre les cellules qui tapissent la bouche et les vaisseaux sanguins fuient, permettant à ce qui est devenu une bactérie malsaine de pénétrer dans la circulation dans tout le corps.

«Le corps produit une inflammation en réponse à ces bactéries, et ces produits inflammatoires se déplacent également vers la circulation sanguine, alors maintenant vous êtes frappé deux fois. Votre corps essaie de vous protéger et se retourne contre lui-même », a dit Kumar. «Et ces pathogènes passent une journée sur le terrain, traversant des frontières qu'ils n'auraient jamais été censés franchir.»

Les mécanismes exacts des liens entre le microbiome buccal et des maladies spécifiques sont complexes et encore à l'étude, mais le secret d'une bouche saine n'est pas du tout un secret : la prévention des maladies bucco-dentaires est aussi simple que le brossage et l'utilisation de la soie dentaire, et une visite chez le dentiste deux fois par an pour un nettoyage professionnel, a dit Kumar.

Les incroyables et variables bactéries qui vivent dans votre bouche

Photomicrographie montrant des cellules Rothia (bleu clair) dans leur habitat d'origine, un biofilm bactérien raclé sur la langue humaine. Crédit photo Jessica Mark Welch, Laboratoire de biologie marine.

«Les incroyables et variables bactéries qui vivent dans votre bouche», source Department of Organismic and Evolutionary Biology de l'Univesité d'Harvard.

Les bactéries présentent souvent une biogéographie très forte - certaines bactéries sont abondantes dans des endroits spécifiques alors qu'elles sont absentes dans d'autres - conduisant à des questions majeures lors de l'application de la microbiologie aux thérapies ou aux probiotiques: comment les bactéries sont-elles arrivées au mauvais endroit? Comment ajouter les bonnes bactéries au bon endroit lorsque la biogéographie est devenue 'désordonnée'?

Ces questions, cependant, ont un gros obstacle, les bactéries sont si petites et nombreuses avec des populations très diverses et compliquées, ce qui crée des défis majeurs pour comprendre quels sous-groupes de bactéries vivent où et quels gènes ou capacités métaboliques leur permettent de prospérer dans ces 'mauvais' endroits.

Dans une nouvelle étude publiée dans Genome Biology, des chercheurs de l'Université Harvard ont examiné le microbiome oral humain et découvert une variabilité impressionnante dans les sous-populations bactériennes vivant dans certaines zones de la bouche.

«En tant qu'écologistes microbiens, nous sommes fascinés par la façon dont les bactéries peuvent apparemment diviser n'importe quel habitat en diverses niches, mais en tant qu'êtres humains nous-mêmes, nous avons également cette curiosité innée sur la façon dont les microbes se structurent dans notre corps», a dit l'auteur principal, Daniel R. Utter, candidat au doctorat au Department of Organismic and Evolutionary Biology, Université Harvard.

Les développements récents dans le séquençage et les approches bioinformatiques ont offert de nouvelles façons de démêler la complexité des communautés bactériennes. Utter et Colleen Cavanaugh, professeur de biologie, se sont associés avec des chercheurs du Marine Biological Laboratory, de Woods Hole, de l'Université de Chicago et du Forsyth Institute pour appliquer ces approches du séquençage et d'analyses de pointe pour obtenir une meilleure image du microbiome oral.

«La bouche est l'endroit idéal pour étudier les communautés microbiennes» selon le co-auteur A. Murat Eren, professeur adjoint au Département de médecine de l'Université de Chicago. «Non seulement c'est le début du tractus gastro-intestinal, mais c'est aussi un environnement très spécial et petit, suffisamment diversifié sur le plan microbien pour que nous puissions vraiment commencer à répondre à des questions intéressantes sur les microbiomes et leur évolution.»

La bouche contient une quantité surprenante de microbes spécifiques sur site dans différentes zones. Par exemple, les microbes retrouvés sur la langue sont très différents des microbes retrouvés sur la plaque dentaire. «Les microbes de votre langue ressemblent plus à ceux qui vivent sur la langue de quelqu'un d'autre qu'à ceux qui vivent dans votre gorge ou sur vos gencives!», a dit Eren.

L'équipe a parcouru des bases de données publiques et téléchargé 100 génomes qui représentaient quatre espèces de bactéries couramment présentes dans la bouche, Haemophilus parainfluenzae et les trois espèces orales du genre Rothia, et les a utilisées comme références pour enquêter sur leurs parents échantillonnés dans des centaines de bouches de volontaires du Projet sur le microbiome humain (HMP ou Human Microbiome Project).

«Nous avons utilisé ces génomes comme point de départ, mais nous sommes rapidement allés au-delà d'eux pour sonder la variation génétique totale parmi les milliards de cellules bactériennes vivant dans notre bouche», a dit Utter. «Parce qu'en fin de compte, c'est ce qui nous intéresse, pas les quelques arbitraires qui ont été séquencés.»

En utilisant cette approche récemment développée appelée métapangénomique, qui combine les pangénomes (la somme de tous les gènes trouvés dans un ensemble de bactéries apparentées) avec la métagénomique (l'étude de l'ADN total provenant de toutes les bactéries d'une communauté), a permis aux chercheurs de mener une examen approfondi des génomes des microbes qui a conduit à une découverte choquante.

«Nous avons trouvé une énorme variabilité», a déclaré Utter. «Mais nous avons été choqués par la structure de cette variabilité à travers les différentes parties de la bouche, en particulier entre la langue, les joues et les surfaces dentaires.»

Par exemple, au sein d'une seule espèce microbienne, les chercheurs ont trouvé des formes génétiques distinctes qui étaient fortement associées à un seul site différent dans la bouche. Dans de nombreux cas, l'équipe a pu identifier une poignée de gènes qui pourraient expliquer l'habitat spécifique d'un groupe bactérien particulier. En appliquant la métapangénomique, les chercheurs ont également pu identifier les différences spécifiques entre les bactéries vivantes dans la bouche des gens et leurs parents cultivés en laboratoire.

«La résolution apportée par ces techniques - via la comparaison directe des génomes des bactéries «domestiquées» et «sauvages» - nous permet de disséquer ces différences gène par gène», note Cavanaugh. «Nous avons également pu identifier de nouvelles souches bactériennes liées, mais différentes de celles que nous avons mis en culture.»

«Après avoir identifié des candidats bactériens vraiment puissants qui pourraient déterminer l'adaptation à un habitat particulier, nous aimerions tester expérimentalement ces hypothèses», a dit Cavanaugh. Ces résultats pourraient potentiellement être la clé pour débloquer des probiotiques ciblés, où les scientifiques pourraient utiliser ce qui a été appris sur les exigences de l'habitat de chaque microbe pour concevoir des microbes bénéfiques pour venir dans un habitat spécifié.

«La bouche est si facilement accessible que les gens travaillent depuis longtemps sur les bactéries de la bouche», a dit la co-auteure Jessica Mark Welch, scientifique associée au laboratoire de biologie marine.

«Chaque environnement que nous avons examiné dans ces communautés de bactéries vraiment compliquées et complexes, mais pourquoi?» dit Mark Welch. «Comprendre pourquoi ces communautés sont si complexes et comment les différentes bactéries interagissent nous aidera à mieux comprendre comment réparer une communauté bactérienne qui nuit à notre santé, en nous indiquant quels microbes doivent être éliminés ou réintroduits.»

Cette étude et d'autres similaires peuvent fournir de nouvelles perspectives sur le rôle des microbes buccaux dans la santé humaine. «La capacité d'identifier des gènes spécifiques derrière l'adaptation de l'habitat a été en quelque sorte un 'Saint Graal' en écologie microbienne», a dit Utter. «Nous sommes très heureux de nos contributions dans ce domaine!»

Une forme sévère de maladie inflammatoire de l'intestin liée à des bactéries buccales

« Une forme sévère de maladie inflammatoire de l'intestin liée à des bactéries buccales », source UNSW News.

Les bactéries de la bouche pourraient contenir des indices pour comprendre - et potentiellement traiter, la colite ulcéreuse sévère, une maladie intestinale douloureuse.

La colite ulcéreuse sévère peut provoquer une douleur extrême, des saignements et de la diarrhée. Les patients qui ne répondent pas aux médicaments peuvent devoir subir une extraction chirurgicale de tout leur gros intestin.

Les scientifiques ont découvert une molécule appelée 'pSma1' dans des échantillons de cellules bactériennes provenant de personnes atteintes de colite ulcéreuse sévère. La molécule a été retrouvée dans certaines souches de la bactérie Campylobacter concisus qui vit habituellement dans la bouche.

Les résultats, publiés du jour au lendemain dans Microbial Genomics (article en accès libre) s'ajoutent à un nombre croissant de preuves reliant les bactéries orales aux maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI).

Alors que les scientifiques ont examiné les génomes bactériens d'un échantillon de patients relativement petit - et que leur analyse ne montre pas si la bactérie joue un rôle dans la cause de la colite ulcéreuse sévère - leurs découvertes offrent des pistes intéressantes pour de futures recherches sur la prévention et le traitement de la maladie.

«Les bactéries orales pénètrent dans le système digestif chaque jour lorsque nous avalons de la nourriture ou de la salive», explique le Dr Li Zhang, auteur principal de l'étude et maître de conférences à l'École de biotechnologie et sciences biomoléculaires de l'UNSW Science.

«La plupart des bactéries sont tuées par les acides de l'estomac, mais certaines peuvent survivre et coloniser dans l'intestin. Les bactéries pourraient ne pas avoir colonisée longtemps, mais la bouche continue d’apporter un approvisionnement constant en nouvelles bactéries - c’est le problème.»

Les MICI touchent plus de 75 000 Australiens et devraient atteindre 100 000 d'ici 2022, selon une étude de 2013. La MICI est un terme générique qui désigne généralement la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse, une maladie chronique qui provoque une inflammation et des ulcères sur la paroi interne du gros intestin. La cause de la colite ulcéreuse n'est pas encore connue.

Dans les cas graves de colite ulcéreuse, l'inflammation peut se propager davantage à travers le gros intestin. Les patients peuvent ressentir une douleur extrême, des saignements et de la diarrhée. Ceux qui ne répondent pas bien aux médicaments peuvent avoir besoin de se faire retirer chirurgicalement tout leur gros intestin.

Le Dr Zhang dit que la raison pour laquelle certains patients ne répondent pas bien à la thérapie n'est pas claire, mais le courant bactérien pSma1 pourrait contenir des indices.

Un petit plasmide à réplication rapide
La molécule pSma1 est un plasmide, une petite molécule d'ADN circulaire qui vit généralement à l'intérieur des cellules bactériennes. Les plasmides peuvent porter des gènes qui augmentent la virulence - c'est-à-dire la gravité ou la nocivité - d'une bactérie.

«Un plasmide vit en dehors de l’ADN chromosomique de la bactérie», déclare le Dr Fang Liu, auteur principal de l’étude et associé de recherche postdoctorale à l’UNSW Science.

«Il est considéré comme un élément génétique mobile, ce qui signifie qu’il peut être transféré entre différentes souches de la bactérie ou même différentes espèces. Si le plasmide porte des gènes de virulence, les bactéries pourraient acquérir cette virulence.»

Les scientifiques de l'UNSW ont découvert pSma1 dans la souche bactérienne chez des patients ayant subi un traitement chirurgical pour une colite ulcéreuse sévère. Ils ont examiné les génomes de 239 souches de C. concisus provenant de 146 personnes dans le monde, y compris 62 souches de 28 patients atteints de rectocolite hémorragique.

Le Dr Zhang, qui étudie les liens entre la bactérie C. concisus et la santé intestinale depuis plus d'une décennie, est surpris par les caractéristiques du nouveau plasmide.

«PSma1 est un très petit plasmide», dit-elle. « Il n'a que deux gènes, mais il a également une copie élevée de 60, ce qui signifie qu'une cellule bactérienne contiendra 60 copies de ce petit plasmide. »

Si le plasmide porte des gènes de virulence, le taux de copie relativement élevé pourrait exacerber la force virulente des bactéries.

«Les protéines codées par ce plasmide pourraient être un facteur de virulence», explique le Dr Liu.

Une cible thérapeutique potentielle
La souche bactérienne pourrait aider à expliquer pourquoi certains patients atteints de colite ulcéreuse sévère ne répondent pas bien aux traitements médicamenteux. La souche pourrait également servir de marqueur potentiel de l'évolution probable de la maladie.

Le Dr Zhang espère explorer ces questions dans ses recherches futures, qui utiliseront un échantillon génomique plus large. Si le plasmide est impliqué dans la pathogenèse - c'est-à-dire l'origine - de la colite ulcéreuse sévère, la bactérie pourrait également être une cible potentielle pour de futures thérapies.

«Nous avons peut-être trouvé un domaine pour le développement futur de médicaments pour la prévention de la colite ulcéreuse sévère», déclare le Dr Zhang.

«Si nous découvrons que le plasmide joue un rôle dans la pathogénèse, il pourrait être assez facile de traduire cette découverte en utilisation clinique.»

«Les traitements ciblant la cavité buccale pourraient contribuer à réduire la charge bactérienne. Nous ne pourrons peut-être pas éliminer cela bactérie, mais nous pourrions certainement réduire la charge.»

Une version moderne de se laver la bouche avec du savon : Une enseignante de Floride suspendue pour avoir lavé la bouche d'un élève avec un désinfectant pour les mains

« Une version moderne de se laver la bouche avec du savon : Une enseignante de Floride suspendue pour avoir lavé la bouche d'un élève avec un désinfectant pour les mains », source Doug Powell du barfblog.

Andrew Marra d'USA Today écrit qu'un professeur de sciences de Floride a été suspendu pendant 10 jours après qu'une investigation ait révélé qu'elle avait mis un désinfectant pour les mains dans la bouche d'un élève qui se conduisait mal.

L'élève, qui fréquentait le Polo Park Middle School, a déclaré à un administrateur de l'école qu'il parlait fort en classe le 14 octobre lorsque l'enseignante Guyette Duhart lui a dit qu'il devait se laver la bouche avec du savon, selon l'investigation.

Duhart a ensuite attrapé une bouteille de désinfectant pour les mains sur son bureau, selon les enquêteurs, et a dit à l'élève de s'approcher d'elle.

Selon une enquête du district, six étudiants ont déclaré aux enquêteurs que Duhart avait ensuite injecté un désinfectant pour les mains dans la bouche de l'élève.

Duhart a admis avoir tenu le désinfectant près de sa bouche, mais a affirmé que l'élève avait lui-même attrapé la bouteille et l'avait pompée dans sa propre bouche.

L'élève a craché au sol et a quitté la salle de classe, a révélé l'enquête. À son retour, Duhart l'a laissé aller aux toilettes pour se rincer la bouche.

Le district scolaire a conclu que l'allégation contre Duhart était fondée. Mercredi, la commission scolaire a approuvé une suspension de 10 jours sans salaire.

Le National Institutes of Health recommande aux personnes qui avale dun désinfectant pour les mains de consulter un médecin.