Transcript Bactéries buccales aux effets pathogènes in situ et à distance

Bactéries buccales aux effets pathogènes in situ et à distance
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Un complexe de bactéries pathogènes et parodontites
Bien que nous ne connaissions pas les fonctions bactériennes spécifiques impliquées dans la réponse
destructrice, l’association de P. gingivalis, T. forsythia et T. denticola appelée le « complexe rouge
parodontal », peut inhiber les fonctions de défense innées de l'hôte sur les sites atteints.
L'inhibition de l'IL-8. P. gingivalis, pathogène le mieux caractérisé, peut inhiber les fonctions de
défense, incluant la sécrétion épithéliale gingivale d'IL-8, habituellement induite par d'autres bactéries
au niveau oral par plusieurs mécanismes. Ce phénomène, appelé «paralysie chimiokinique locale», a
été proposé comme un mécanisme de virulence, car il peut nuire au gradient de l'IL-8 dans les tissus
sains. L’IL-8 gouverne le transit des neutrophiles du système vasculaire vers le tissu parodontal et le
sillon gingival. T. denticola peut également inhiber la fonction IL-8, pour un mécanisme d'inhibition
non comprise.
Ser B, une phosphosérine phosphatase, inhibe l'interleukine-8 (IL-8) et est susceptible de perturber
d'autres mécanismes déréglant l’homéostasie de l’hôte.
Les lipides A en tant que régulateur de la signalisation TLR4. Le « complexe rouge parodontal »
peut inhiber les fonctions innées de défense de l'hôte en produisant un lipide A qui agit comme un
antagoniste de TLR4. L'antagoniste de TLR4 diminue l’expression des β-défensines dans un système
reconstitué de l'épithélium gingival humain et désactive la voie de signalisation dépendante du facteur
de croissance épidermique (EGF). Ainsi, indépendamment de la réponse innée de l'hôte, P. gingivalis
peut perturber l'homéostasie tissulaire à travers les voies de signalisation de l’hôte qui sont partagées
par la réponse de défense innée de l'hôte et la voie de remodelage tissulaire.
Porphyromonas gingivalis, pathogène clé de voûte
En dépit de son faible niveau de colonisation du parodonte, Porphyromonas gingivalis provoque une
parodontite inflammatoire dysbiotique (c'est-à-dire un changement dans l'abondance relative des
différents composants du microbiote par rapport à leur abondance dans le cadre de la santé). Cela
nécessite des cystéine protéases, spécifiques de l’arginine (gingipains) de P. gingivalis qui montrent
une activité du type convertase du complément C5, clivant ainsi le composant C5 du complément,
générant des niveaux locaux élevés de C5a. C5a induit l'activation du récepteur C5a (C5aR)
déclenchant l'inflammation, mais il est aussi extrêmement impliqué dans le crosstalk subversif avec le
TLR-2, qui empêche de détruire les leucocytes. La capacité de P. gingivalis à orchestrer une maladie
inflammatoire via un effet à l'échelle communautaire tout en étant un constituant mineur de cette
communauté, le qualifie de pathogène clé de voûte. Ce processus est réversible, l’inhibition de C5aR
favorisant la clairance de P. gingivalis et annulant ses effets dysbiotiques.
Porphyromonas gingivalis subvertit le complément et diminue la défense de l'hôte ce qui conduit à la
prolifération des bactéries commensales orales, provoquant une inflammation dépendante du
complément La destruction des tissus inflammatoires est favorable à l’extension de la croissance
bactérienne, car elle offre un exsudat gingival inflammatoire (contient des protéines dégradées de
l’hôte et de l’hémine, source essentielle en fer). Ces changements environnementaux sont bien
exploités, et donc favorisent, les bactéries protéolytiques et asaccharolytiques, conduisant à des
changements de composition de la communauté bactérienne. Par ailleurs, la résorption osseuse
inflammatoire fournit au microbiote dysbiotique de nouvelles niches pour la colonisation. Ces
modifications conduisent globalement à entretenir la colonisation et donc la maladie parodontale. Les
chiffres indiquent une suite possible d'événements qui déclenchent le «cercle vicieux» de l’autoalimentation.
Darveau et al. Nature Reviews Microbiology 2010; 8: 481-90.
Hajishengallis et al. Nature Reviews Microbiology 2012; 10:717-725.
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AVC hémorragique et Streptococcus mutans sérotype k
Nakano et al. émettent l’hypothèse que la CBP (collagen-binding protein) est nécessaire pour que le
sérotype S. mutans k induise un AVC hémorragique (S. mutans exprimant CBP).
En présence de CBP, S. mutans k se lie aux couches de collagène exposées, en lieu et place des
plaquettes, ce qui entraine des saignements. On peut considérer ces espèces bactériennes se fixant sur
CBP comme hautement virulentes pour une hémorragie cérébrale.
La prévalence d’infection de la cavité buccale par S. mutans k fixant la CBP chez les sujets sains est
de 8 à 10 %. Seuls, quelques sérotypes de S. mutans ont la capacité d’aggraver l’AVC hémorragique
induit par S. mutans. Dans le cadre d’une démarche préventive, il peut s’avérer important d’identifier
les sujets à risque d’AVC atteints par des sérotypes virulents de S. mutans. Environ 30 % de patients
ayant fait une hémorragie cérébrale ont ces souches virulentes.
En conclusion, l’infection par une souche virulente de S. mutans constitue un FR potentiel d’AVC
hémorragique.
Nakano et al. Nature Communication ; 2011 ; 485 : doi.10.1038.
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Anévrysmes de l’aorte abdominale et colonisation par Porphyromonas gingivalis
Depuis quelques années, des travaux ont montré qu’un traitement avec un antibiotique, la doxycycline
réduisait la croissance des AAA (Anévrysmes de l’aorte abdominale). Des études récentes ont
également permis de détecter des bactéries parodontales dans des échantillons athérosclérotiques de
patients japonais. Cependant, jamais aucune preuve sur l’animal, attestant du lien de cause à effet,
n’avait été apportée jusqu’à présent.
Meilhac O. et al. ont montré que les bactéries responsables des maladies de la gencive comme
Porphyromonas gingivalis se retrouvaient dans les échantillons aortiques d’anévrysmes humains...
Meilhac O. et son équipe ont donc cherché à élucider les mécanismes par lesquels ces bactéries
présentes dans la gencive pouvaient être retrouvées au niveau de l’aorte.
Les chercheurs ont mis en évidence chez des rats, une taille d’anévrysme plus importante chez les rats
auxquels est injecté P.gingivalis et surtout une absence de cicatrisation similaire à ce qui est observé
chez l’homme. La non-cicatrisation de ce thrombus pourrait être expliquée par un recrutement
chronique de neutrophiles, dont l’activation mènerait à la libération d'élastase qui digère la paroi de
l’aorte.
Or, la présence de ces neutrophiles sur la face luminale du thrombus (chez l’homme) ne peut être
expliquée que par un agent qui les attire. C’est pour cette raison que l’équipe de recherche a fait
l’hypothèse que des bactéries (peu pathogènes) pourraient entretenir ce phénomène de recrutement
chronique. L’histologie montre en effet que chez les rats à qui est injecté P. gingivalis de nombreux
neutrophiles s’accumulent à la surface du thrombus alors que les rats non-injectés commencent à
cicatriser et les neutrophiles sont rares.
Pour les chercheurs, le recrutement de ces cellules pourrait être dû à des infections bactériennes à bas
bruit mais récurrentes d'origine buccale. "Ces résultats, à terme, pourraient permettre de ralentir voire
stopper la progression des anévrysmes de l'aorte abdominale en traitant la maladie parodontale ou
par l’utilisation d’antibiothérapies adaptées", concluent les auteurs. L’équipe de Meilhac O. visera,
dans l’avenir, à vérifier la transposition possible de ces résultats à d’autres manifestations cliniques de
l’athérothrombose comme la pathologie carotidienne ou coronarienne.
Delbosc et al. PLOS ONE 2011 ; 6(4) : e18679.
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Un lien possible entre polyarthrite rhumatoïde (PR) et Porphyromonas gingivalis
De nouveaux arguments de biologie moléculaire laissent à penser que la PR et Porphyromonas
gingivalis pourraient être liés.
Trois hypothèses - qui ne s’opposent pas entre elles - pourraient jouer un rôle, notamment lors de la
phase préclinique de la maladie :
Une implication directe des bactéries intestinales, et en particulier buccales par le biais de
parodontites, dans les phénomènes de citrullination (processus catalysé par la peptidylarginine désiminase (PAD), aboutissant à la transformation de l’arginine en citrulline). Cette
modification conduit à une perte de charge positive et à une réduction de la capacité de liaison
à l’H2. Elle est associée à des états pathologiques tels que l’auto-immunité (PR…), le cancer,
les maladies neurodégénératives, les maladies à prions et la thrombose.
Une implication du microbiote intestinal dans la rupture de la tolérance.
Un rôle potentiel de la translocation bactérienne (P. gingivalis) vers l’articulation.
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L’implication des bactéries buccales ou intestinales pourrait être essentielle dans la phase préclinique
de la PR, notamment en favorisant l’apparition d’anticorps anti-CCP (cyclic citrullinated peptide) qui
peuvent précéder de plusieurs années les manifestations articulaires. La translocation des bactéries
vers les sites articulaires pourrait quant à elle favoriser les manifestations cliniques.
Ces signes cliniques pourraient aussi être liés à la migration articulaire des lymphocytes T et B
autoréactifs.
P. gingivalis, agent majeur des parodontites, produit de grandes quantités de PAD, entraînant la
formation d’anticorps anti CCP. On note la surreprésentation de P. gingivalis dans la flore buccale des
patients avec PR. L’existence d’une infection chronique du parodonte pourrait donc induire la
formation d’anticorps anti CCP au niveau systémique qui, au sein des articulations, formeraient des
complexes immuns qui entraîneraient les manifestations particulières de la maladie.
Potikuri et al. Ann Rheum dis 2012 ; 71 : 1541-4.
Hamon K. Thèse : Université de Nantes – Unité de formation et de recherche d’odontologie 2012.
Scher et al. Arthritis and Rheumatism 2012; 64(10): 3083-3094.
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Infections à Streptococcus mutans (f et k) : risque de RCH
De plus en plus d’études montrent que les bactéries buccales sont associées à des maladies
systémiques. Bien que la muqueuse dentaire soit riche en micro-vaisseaux, elle ne possède pas un
système immunitaire développé comme la muqueuse intestinale.
Par conséquent, les bactéries orales sont généralement capables d’envahir la circulation sanguine, ce
qui entraîne une bactériémie et d’autres maladies systémiques. L’aggravation de la colite dans un
modèle animal de souris par S. mutans k a été clairement démontrée.
En outre, des bactéries administrées ont été détectées dans le foie, et non dans le côlon et l’intestin
grêle, ce qui indique que l’interaction de S. mutans avec des hépatocytes est un élément essentiel dans
le développement de l’inflammation de la colite.
Les S. mutans échappent à la phagocytose par le biais de leur chaîne latérale spécifique de glucose et
survivent longtemps dans la circulation sanguine. Les cellules immunitaires peuvent être incapables de
reconnaître des structures latérales de glucose de bactéries. Après le passage par le foie, les S. mutans
adhèrent et envahissent les hépatocytes, qui produisent de l’IFN-γ. Ces molécules parviennent au
côlon, entraînant une réponse inflammatoire intestinale. L’administration orale de S. mutans ne produit
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pas d’aggravation de la colite, ce qui valide ce nouveau paradigme du passage par la circulation, puis
le foie, et enfin la répercussion inflammatoire intestinale.
Kojima et al. Scientific Reports 2012 ; 2 : 332.
Points clés : Bactéries buccales aux effets pathogènes in situ et à distance
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Effets pathogènes in situ et à distance
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Responsable des parodontites
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Interventions :
- Anévrysme aorte abdominale
- AVC hémorragique
- PR
- RCH
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Facilité de translocation : richesse en micro-vaisseaux au niveau buccal et système
immunitaire moins développé que celui intestinal
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Paradigme : migration circulatoire, hépatique, puis autre(s) tissu(s)
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