03 Fév Le microbiote buccal – Chapitre 6
Les connaissances sur le microbiote buccal ont connu de grandes avancées récentes, grâce à des révolutions techniques et scientifiques. Ces progrès engendrent une révision complète des concepts expliquant les maladies parodontales. Nous proposons dans cette chronique un panorama des nouvelles découvertes, basé sur l’excellente publication Perio 2000 (volume 86, 2021). Les concepts sont tellement nouveaux que tout un vocabulaire spécifique a été créé pour décrire ces phénomènes, c’est pourquoi vous trouverez un lexique à la fin de la chronique, qui donne la définition des termes en gras dans le texte.
Chapitre 6 : résilience du microbiote buccal
Principalement tiré de l’article de William G. WADE du King’s College (UK), paru dans le journal Perio 2000 en 2021. (86:113-122.)
En pratique clinique courante, on observe aisément que la plaque dentaire ne se dépose pas de manière égale d’un patient à l’autre, même chez des patients à brossage comparable. De même, pour une accumulation de plaque et de tartre égale, chaque patient aura une réponse des gencives qui lui est propre. C’est-à-dire que certains patients au brossage approximatif et à la plaque dentaire abondante peuvent ne pas avoir de problèmes parodontaux. Inversement, des patients très appliqués sur le brossage peuvent présenter des pathologies parodontales sévères. Ces variations s’expliquent par ce qu’on appelle la réponse de l’hôte, à savoir la qualité de la salive et le niveau de réponse immunitaire propre à chaque patient, mais aussi par la résilience de son microbiote. La résilience du microbiote est sa capacité à résister au changement et à persister malgré les changements d’environnement.
Composition du microbiote oral
Le microbiote oral est composé d’environ 300 espèces bactériennes. Les progrès récents du séquençage génomique haute fréquence ont permis d’en identifier de nouvelles (voir chapitre 4). Parmi celles-ci, certaines sont ubiquitaires, c’est-à-dire retrouvées dans de très nombreux microbiotes, dans différents microbiomes, et chez différentes espèces. On peut citer Candidatus Saccharibacteria, Candidatus Absconditabacteria, et Candidatus Gracilibacteria. Ce sont de toutes petites bactéries de 0,2 micromètres, avec de petits génomes incomplets. Il leur manque donc des gènes codant pour des fonctions essentielles, et sont très dépendantes des autres bactéries avec lesquelles elles vivent. Le microbiote doit donc être envisagé comme une société bactérienne, dont les différents membres vivent en interdépendance étroite.
Malgré la présence de ces espèces ubiquitaires, l’ensemble des espèces du microbiote est tellement variable d’un individu à l’autre, en nature et en proportion, que sa signature génomique pourrait être utilisée en odontologie légale. En d’autres termes, on pourrait reconnaître un individu à partir de son microbiote, au même titre qu’avec ses empreintes digitales ou son ADN. Cependant, les différents microbiotes oraux partagent de nombreuses fonctions communes.
Effet de la nutrition sur le microbiote
Dans la mesure où la bouche est la porte d’entrée des aliments dans l’organisme, il a souvent été dit que le régime alimentaire influençait la composition du microbiote. Pourtant, les principales sources d’alimentation des bactéries sont les protéines contenues dans la salive et dans le fluide gingival. Le fluide gingival est une sorte de salive, mais excrété par le sillon gingival et non pas par les glandes salivaires (parotides, sublinguales et submandibulaires). La raison principale est probablement le fait que les aliments sont mastiqués et avalés rapidement, et les débris lavés par le flux salivaire. Le faible temps de disponibilité de ces aliments explique en partie pourquoi les souches retrouvées en bouche ont une autre source de nutriments.
Les bactéries du microbiote buccal fonctionnent comme un consortium pour assurer leur alimentation. La salive contient de grandes glycoprotéines, comme les mucines, dont le rôle est de protéger les muqueuses, et qui sont donc très résistantes mécaniquement. Seule Streptococcus Oralis est capable de les découper grâce à une enzyme qu’elle produit, la sialidase. S’en suit toute une cascade de réactions : les grandes glycoprotéines deviennent des monosaccahrides (sucres plus petits), alors utilisables par les espèces Prevotella et Porphyromonas, qui relarguent des peptides (très petites protéines), eux-mêmes métabolisés par Parvimonas Micra, produisant ainsi des acides aminés essentiels pour la santé. La découverte du métabolisme de ces bactéries (leur fonctionnement), au-delà de la seule détection de leur présence (leur classification ou taxonomie), éclaire sur l’importante interdépendance de tous les membres d’un microbiote, et confirme que les bactéries buccales ne sont pas dépendantes de l’alimentation humaine.
De nombreuses études ont confirmé l’absence d’impact du régime alimentaire sur la composition du microbiote. Un modèle animal a montré que le nombre de bactéries du microbiote buccal était identique avant ou après un jeûne de 18 heures. Un autre modèle animal a prouvé que les bactéries se développaient de la même manière, que les animaux soient nourris conventionnellement par la bouche, ou par sonde intraveineuse. Enfin, d’autres chercheurs ont comparé les microbiotes d’athlètes à différents moments, lorsqu’ils avaient des régimes très pauvres ou très riches en sucres, et la composition ne variait pas.
Ces conclusions ont des conséquences cliniques majeures. Premièrement, un régime riche en sucre reste cariogène (le risque de caries augmente beaucoup avec un régime riche en sucres). Le fait que les bactéries ne se nourrissent pas avec ce sucre ne signifie pas qu’elles ne peuvent pas l’utiliser pour produire des caries (voir chapitre 5). Deuxièmement, puisque la plaque dentaire croît indépendamment de l’alimentation, un patient nourri par sonde intraveineuse à l’hôpital connaitra une grande accumulation de plaque dentaire s’il ne peut pas bénéficier d’un bon brossage de dents. L’arrêt de l’alimentation par la bouche diminuera le risque de carie, mais n’aura aucun impact sur le risque de déchaussement (parodontite). Il est donc important de lutter contre l’idée que le brossage de dents n’est nécessaire qu’en cas d’alimentation par la bouche. De même, nombre de patients ne se brossent pas les dents le matin car ils ne prennent pas de petit déjeuner. C’est une erreur, car le biofilm bactérien croît plus rapidement la nuit, en l’absence du nettoyage mécanique de la langue, des joues et de la mastication. Enfin, dans le cadre de la parodontite, une alimentation équilibrée peut tout de même contribuer à minimiser les risques, de façon indirecte. Un organisme carencé en vitamine C et D aura plus de mal à se défendre contre les pathobiontes (bactéries agressives contenues dans le microbiote).
Effet de l’hygiène dentaire sur le microbiote
Le brossage mécanique est le seul facteur externe ayant un effet important sur la composition du microbiote. Ce brossage désorganise le biofilm, et notamment la matrice extracellulaire que fabriquent les bactéries (voir chapitre 3). En l’absence de cette matrice, la composition du biofilm reste essentiellement cantonnée à des streptocoques inoffensifs. Les pathobiontes (bactéries agressives) ne peuvent pas se développer sans le travail préalable de leurs congénères génératrices de biofilm. Le brossage mécanique reste donc de toute première importance pour la santé dentaire et parodontale.
Grâce à la progression de la connaissance sur le biofilm, des recherches ont lieu pour trouver un agent capable d’inhiber la croissance du biofilm. Lors de la formation initiale du biofilm, seules quelques espèces ont la capacité d’adhérer à l’émail car c’est un substrat très lisse. Ce sont essentiellement des streptocoques. Leur développement est très rapide : le volume de plaque double à ce stade en 3 à 4 heures. Ensuite, seules quelques espèces de bactéries ont la capacité de coagréger les bactéries pionnières et les bactéries suivantes (F. Nucleatum et Corynbacterium, découvertes plus récemment). Le volume de plaque mature double alors en 8 à 12 heures. Certains agents polymériques permettent d’inhiber la croissance des streptocoques. Les études sur ces agents ont montré que le blocage du mécanisme d’adhésion des streptocoques était efficace, mais que le microbiote entier avait plusieurs stratégies de contournement du problème, d’autres espèces fournissant des fonctions similaires non inhibées par le médicament. C’est ce qu’on appelle la résilience du microbiote : malgré un changement d’environnement, les fonctions essentielles sont conservées. C’est aussi ce qui explique, malgré des compositions extrêmement variables d’une bouche à l’autre, pourquoi la plupart des microbiotes conservent des fonctions communes.
Il est donc malheureusement peu probable qu’une découverte scientifique permette à l’avenir de supprimer la nécessité de se brosser les dents quotidiennement.
Le brossage est fréquemment associé à un dentifrice fluoré. Il est aujourd’hui recommandé d’utiliser ce dentifrice fluoré deux fois par jour, car le fluor diminue drastiquement le risque de carie. Le fluor renforce l’émail et diminue en même temps la capacité des bactéries à produire l’acide nécessaire à la carie. Il a donc un effet positif sur les dents et sur le microbiote. En outre, à ce jour, aucun effet négatif n’a pu être prouvé en utilisation locale : il n’en va pas de même pour l’utilisation par voie systémique (c’est-à-dire quand on avale le dentifrice). Un taux de fluor trop important dans le sang cause des problèmes, dont des fluoroses (émail friable). C’est pourquoi les prescriptions de fluor à avaler pour les enfants ont considérablement diminué, suite aux recommandations les plus récentes. Il faut également préciser que les enfants avalent le dentifrice, c’est pourquoi il faut respecter l’âge précisé sur les tubes de dentifrice, et ne pas donner de dentifrice adulte à un enfant. Le dentifrice fluoré reste donc vivement recommandé pour protéger l’émail, même si aucun effet sur la composition du microbiote buccal ne peut lui être attribué.
Les antiseptiques locaux (dans le dentifrice ou dans les bains de bouche) sont très efficaces sur les bactéries en laboratoire, mais ont un effet très limité sur la composition du microbiote en bouche. De nombreuses raisons expliquent cela. Tout d’abord, le flux salivaire implique que les agents antimicrobiens aient la possibilité de rester en bouche grâce à des agents liant au biofilm. Mais ces agents inhibent souvent l’activité des antiseptiques. Ensuite, la matrice extracellulaire du biofilm, qui encapsule les bactéries, les protège de l’activité antiseptique du bain de bouche. Cette organisation en biofilm explique les différences majeures d’efficacité d’un même antiseptique sur une bactérie isolée en culture bactérienne au laboratoire, ou sur la même bactérie protégée dans la matrice extracellulaire en bouche. Par exemple, une étude a montré que la chlorhexidine (bain de bouche rouge classique) serait 13 fois plus rapide pour tuer un ensemble de bactéries buccales en culture que dans le biofilm. Ainsi, la chlorhexidine est un antiseptique efficace uniquement si un nettoyage mécanique minutieux est réalisé concomitamment (brossage de dents ou détartrage/surfaçage). Une autre étude a relativisé ces résultats : un brossage efficace avec un dentifrice à la chlorhexidine pendant 6 mois réduirait légèrement la charge bactérienne, par rapport au même dentifrice sans antiseptique. Mais là encore, le bain de bouche ne modifie pas la composition du biofilm restant.
Voilà pourquoi on qualifie le microbiote buccal de résilient : les changements environnementaux, dans l’alimentation ou dans l’hygiène dentaire, notamment les antiseptiques et les dentifrices, n’engendrent que très peu de changements dans la composition du biofilm. Le seul moyen efficace de changer la composition du biofilm est aujourd’hui la désorganisation mécanique (brossage avec brosse à dents et brossettes interdentaires, détartrage et surfaçage).
Parodontite maladie chronique ?
Les maladies parodontales, gingivite et parodontite, connaissent des phases d’activité et des phases de quiescence (phases de repos). Un surfaçage efficace (détartrage profond) peut par exemple faire passer d’un état de parodontite (déchaussement profond) à un état de santé parodontale. D’un point de vue microbiologique, le passage de la maladie à la santé s’explique par le taux de pathobiontes (bactéries agressives) dans le microbiote total : surexpression dans la maladie, présence en faible quantité sous les seuils d’agressivité dans la santé. Il existe donc un débat chez les scientifiques et les cliniciens pour savoir si on peut parler de guérison de la parodontite, car les pathobiontes sont présents en santé comme en maladie parodontale, et on conserve toujours un risque de récidive même après retour à la santé parodontale.
Une étude a montré qu’un patient perdant toutes ses dents pour cause de parodontite avait alors un microbiote dans lequel les pathobiontes parodontaux étaient indétectables. Pourtant, ces bactéries agressives revenaient rapidement et en grande quantité dès qu’on réhabilitait le patient avec un bridge complet sur implant. Ce résultat étonnant s’explique par le fait que les bactéries ont la capacité d’entrer dans un état « dormant », abandonnant tout métabolisme mais n’étant pas mortes pour autant.
La conséquence clinique est la maintenance parodontale : aujourd’hui, il n’existe pas d’autre solution pour limiter la récidive, sur les dents comme sur les implants, que de réaliser très régulièrement des détartrages / surfaçages pour garder la composition du microbiote compatible avec la santé parodontale.
Prébiotiques et microbiote
Les prébiotiques sont des molécules complexes qu’on trouve dans l’alimentation, qui sont dégradées par le microbiote, et ensuite utilisées par l’organisme de l’hôte. Un des exemples les plus connus de prébiotiques est le nitrate. Les nitrates anorganiques sont des composés sucrés de grande taille, contenu dans certains légumes comme la betterave. Une fois métabolisés par certaines bactéries du microbiote oral (Neisseira et Rothia), ils deviennent des nitrites : les nitrites absorbés dans l’estomac sont changés en oxyde nitrique, composé qui a un effet régulateur très protecteur sur le système cardiovasculaire. Il prévient l’hypertension artérielle. Nous avons vu que les aliments transitant dans la bouche étaient difficilement métabolisables par les bactéries buccales. Les nitrates font exception, car il existe une communication « entérosalivaire », c’est à dire faisant revenir les nitrates non transformés de l’intestin vers la salive : les bactéries buccales bénéficient ainsi d’un flux de nitrates sur de longues périodes, elles-mêmes renvoyant les nitrites vers l’estomac, qui cette fois les absorbera pour devenir le précieux oxyde nitrique.
En d’autres termes, avoir une alimentation équilibrée n’est pas suffisant, il faut également avoir un microbiote sain (symbiotique) pour pouvoir bénéficier de tous les bienfaits des aliments. De plus, Neisseira et Rothia sont des bactéries aérobies strictes, compatible avec la santé parodontale, et qu’on trouve dans des microbiotes sains. Ces aérobies sont plus exposés aux traitements antiseptiques de la parodontite (bains de bouche) que les anaérobies (pathobiontes responsables du déchaussement) car les anaérobies sont protégés entre la gencive et la dent.
C’est pourquoi le bain de bouche est déconseillé à usage quotidien : outre l’absence d’effet positif, imputable à la résilience du microbiote, il pourrait avoir un effet négatif sur le système cardiovasculaire.
On limite donc ses indications aux phases pré- et post-chirurgicales, sur des périodes courtes (quelques jours). Enfin, la parodontite est une surexpression des bactéries agressives (pathobiontes) par rapport aux bactéries compatibles avec la santé : on trouve proportionnellement moins de bonnes bactéries dans un microbiote dysbiotique (en cas de maladie parodontale), et ceci pourrait expliquer en partie l’association entre maladie parodontale et maladies cardiovasculaires.
Probiotiques et microbiote
Les probiotiques sont des bactéries directement ingérées par les patients pour améliorer la santé intestinale. Les plus connues sont Lactobacillus et Bifidobacterium, pour leur effet anti-inflammatoire et pour le renforcement des muqueuses intestinales, qui ne fait plus débat. Des tentatives similaires ont également eu lieu avec le microbiote buccal, mais Lactobacillus et Bifidobacterium sont associées à la carie, donc leur usage n’est pas recommandé pour les patients à haut risque carieux ou à régime à forte teneur en sucres. Certains chercheurs ont également tenté d’inoculer Streptococcus Sanguinis (inoffensif) afin qu’il remplace Streptococcus Mutans (cariogène) afin de diminuer les caries, mais à ce jour sans succès : il semble que le milieu nutritionnel et spatial soit saturé par la première espèce, et remplacer une espèce par une autre dans un biofilm impliquerait de mieux maîtriser les notions de concurrence entre espèces (voir la symbiose défensive au chapitre 2).
Les recherches sur les probiotiques pour diminuer la gingivite semblent plus prometteuses. Malgré l’imperfection des preuves scientifiques actuelles, une tendance claire à l’amélioration des signes cliniques (et notamment de l’halitose associée aux maladies parodontales, c’est-à-dire la mauvaise odeur de la bouche) semble se dessiner. Le travail de recherche restant à accomplir pour aboutir à des probiotiques efficaces pour traiter les maladies de gencive reste cependant très important.
Salive et bouche sèche
La salive a un rôle primordial pour le microbiote, fournissant les nutriments des bactéries, ainsi qu’une première réponse immunitaire non spécifique. Une bonne salivation est donc garante de l’homéostasie (l’équilibre) entre le microbiote et son hôte. Certains patients ont peu de salive et la bouche sèche (xérostomie) : c’est notamment le cas des patients atteints de syndrome de Goujerot-Sjögren, mais aussi de certains patients prenant des médicaments comme les neuroleptiques. On sait que ces patients sont plus susceptibles d’avoir la bouche colonisée par des bactéries (staphylocoques dorés) et des champignons (candidoses), mais ces colonisations seraient plus le fait de l’absence de la réponse immunitaire contenue dans la salive que d’une véritable déstabilisation du microbiote buccal. En effet, les études disponibles sur le sujet, bien que de faible niveau de preuve scientifique, montrent que les différences de composition du microbiote entre les patients à bouche sèche et les patients à salive normale reste mineure.
Conclusions
Le microbiote buccal est fortement résilient. C’est-à-dire qu’il subit peu de modifications en présence de modifications extérieures. Cette faculté est en partie due au fait que les nutriments des bactéries proviennent non pas de l’alimentation de l’hôte, mais des protéines contenues dans la salive. Il est également peu sensible aux dentifrices, aux antiseptiques, et même aux bouches sèches. En revanche il est sensible à l’absence d’hygiène dentaire, l’accumulation de plaque aboutissant inévitablement aux maladies parodontales (à tout le moins à la gingivite). Ces maladies peuvent donc être vues comme une perte de résilience du microbiote oral, conséquence d’une longue cascade d’événements microbiologiques. Inversement, le brossage des dents est primordial, car il est le seul moyen aujourd’hui d’avoir un effet positif sur la composition du microbiote, sans effets secondaires.
Lexique
AÉROBIE : se dit d’une bactérie vivant en présence d’oxygène. En parodontologie, les bactéries aérobies sont donc les bactéries qui vivent sur les dents en dehors du sillon gingivodentaire, et qui sont donc plutôt constitutives du microbiote sain.
ANAÉROBIE : se dit d’une bactérie ayant du mal à survivre en présence d’oxygène. En parodontologie, les bactéries anaérobies sont donc les bactéries qui vivent dans le sillon gingivodentaire ou dans les poches parodontales, et qui sont donc plutôt constitutives du microbiote pathologique.
BIOFILM : organisation des bactéries, qui consiste en une matrice extracellulaire dans laquelle elles s’enchâssent, afin d’être protégée de toute agression extérieure. La plaque dentaire est l’ensemble constitué par le biofilm et par les bactéries présentes en son sein.
DYSBIOTIQUE : se dit d’un microbiote déséquilibré, aboutissant à différentes pathologies.
GINGIVITE : maladie inflammatoire des gencives, d’origine bactérienne, et dont la principale caractéristique est d’être réversible, c’est-à-dire qu’un retour à l’état initial est possible après traitement.
HOMÉOSTASIE : processus de régulation par lequel un organisme maintient un équilibre physiologique (par exemple la température).
MICROBIOME : ensemble du microbiote buccal et de son environnement naturel.
MICROBIOTE : ensemble des bactéries vivant dans une niche écologique donnée.
OXYDE NITRIQUE : composé ayant de nombreux effets bénéfiques sur la santé, dont une protection contre le risque de maladies cardiovasculaires.
PATHOBIONTES : bactéries présentes naturellement dans le microbiote buccal, mais potentiellement agressives pour le parodonte. Elles sont responsables de la parodontite, lorsque leur population dépasse une certaine concentration.
PARODONTITE : maladie aussi appelée déchaussement des dents, d’origine bactérienne, et qui aboutit à la destruction du parodonte, c’est-à-dire des tissus de soutien des dents, au premier rang desquels la gencive et l’os de soutien des dents.
PRÉBIOTIQUES : composés alimentaires non exploitables par l’organisme humain sans intervention de son microbiote.
PROBIOTIQUES : micro-organismes vivants, ingérés dans le but d’améliorer l’état de santé.
SÉQUENÇAGE GÉNOMIQUE HAUTE FRÉQUENCE : technique récente d’identification des bactéries en présence dans un milieu biologique.
SYMBIOTIQUE : se dit d’un microbiote équilibré, ce qui signifie que l’hôte et son microbiote vivent en harmonie.
TAXONOMIE : discipline qui permet d’identifier et de classer les bactéries. La nouvelle microbiologie, développée grâce aux techniques de séquençage ADN, a pour base une taxonomie plus exhaustive des bactéries impliquées dans les pathologies comme la parodontite.