02 Mar Le microbiote buccal – Chapitre 7
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 7 : établissement du microbiote buccal
Principalement tiré de l’article d’Egika ZAURA et son équipe, de l’université d’Amsterdam (NL), paru dans le journal Perio 2000 en 2021. (86:113-122.)
La première forme de vie apparue sur terre était des bactéries anaérobies (c’est-à-dire des bactéries vivant sans oxygène) il y a 3 à 4 milliards d’années. La terre était donc initialement une planète de bactéries, et toutes les formes de vie apparues par la suite, les plantes, les animaux et les humains, se sont développées en présence de ces bactéries. Cette longue histoire partagée se retrouve dans les gènes, puisque toutes les formes de vie partagent environ un tiers de leurs gènes, et notamment des gènes codant pour des fonctions métaboliques essentielles.
L’apparition et le développement des humains n’a pu se faire que grâce à une symbiose avec les bactéries qui les entourent. Le corps humain contient à peu près autant de cellules qui lui sont propres que de cellules bactériennes, avec lesquelles il vit en harmonie. De nombreuses enzymes essentielles à la vie humaine ne sont pas fabriquées par les cellules humaines, mais par les bactéries qu’il contient : le corps humain n’a jamais eu la nécessité d’acquérir ces fonctions au fil de l’évolution, puisque les bactéries préexistantes les lui ont toujours fournies. C’est notamment le cas d’enzymes dégradant les aliments, sans lesquelles le corps humain n’est pas capable d’assimiler les nutriments qu’ils contiennent. Jusqu’à un tiers des métabolomes (nutriments exploitables par le corps humain provenant de réactions chimiques à partir des aliments) circulant dans le sang humain provient des bactéries. En retour, les bactéries reçoivent les nutriments dont elles ont besoin du corps humain qui les héberge. Il s’agit par exemple des protéines contenues dans la salive pour les bactéries vivant dans le microbiote buccal (voir chapitres 5 et 6). C’est pourquoi on parle de symbiose mutuelle : il s’agit d’un échange bidirectionnel continu entre l’homme et les bactéries qu’il héberge, bénéfique pour les deux en période de santé.
Ces micro-organismes occupant l’interface entre l’humain et le milieu extérieur assurent également une première ligne de défense, avant la réponse immunitaire du corps. Les bactéries commensales sont en effet en compétition avec différentes bactéries pathogènes, et interdisent à ces dernières l’accès au corps humain. De plus, ces bactéries commensales sont essentielles pour le système immunitaire : elles sont pour lui un véritable entrainement, lui permettant d’apprendre à reconnaître les bactéries « amies » des bactéries « ennemies », en modulant la réponse inflammatoire à la baisse dans le premier cas, à la hausse dans le second cas.
Avec les avancées récentes de la recherche, le microbiote est aujourd’hui vu comme un tissu bien organisé de l’organisme hôte (voir chapitre 1). Le microbiote est une signature propre à chaque individu (voir chapitre 5) : il est influencé par des interactions complexes entre l’hôte, sa génétique, son hérédité, son immunité, son environnement, et même son comportement (alimentaire par exemple). C’est pourquoi la compréhension de l’acquisition du microbiote est importante : permettre à un humain d’acquérir un microbiote protecteur pourrait lui garantir un meilleur état de santé.
La période prénatale
La santé orale et le microbiote oral d’une femme enceinte influencent directement le futur microbiote du fœtus. Une récente revue de 23 revues systématiques (c’est-à-dire que le niveau de preuve scientifique de cette revue est très élevé) montre qu’une femme enceinte avec une parodontite a un risque :
- 1,6 fois plus élevé d’avoir un accouchement prématuré,
- 1,7 fois supérieur d’avoir un enfant à petit poids à la naissance,
- 2,2 fois plus grand de souffrir de prééclampsie (maladie de la grossesse associant hypertension et protéinurie, c’est-à-dire des protéines dans les urines),
- et 3,4 fois plus important d’accoucher prématurément d’un enfant de petit poids. (Daalderop LA, Wieland BV, Tomsin K, et al. Periodontal disease and pregnancy outcomes: overview of systematic reviews. JDR Clin Trans Res. 2018;3(1):10-27.)
Il est donc vivement recommandé de traiter les parodontites chez les femmes enceintes. Mieux : de les traiter avant la grossesse. Car la bactériémie occasionnée par le traitement (passage des bactéries buccales dans le sang de la maman) pourrait avoir des effets négatifs sur le fœtus.
De plus, il existe un microbiote spécifique au placenta. Cet ensemble de bactéries serait très similaire au microbiote buccal. La connaissance de ce microbiote est toutefois limitée par la difficulté à y accéder : les prélèvements directs sont impossibles durant la grossesse et ont lieu après la naissance, ou par ponction amniotique (le liquide amniotique est le liquide dans lequel vit le fœtus dans l’utérus). On retrouve par exemple de nombreuses bactéries dans le méconium (matière fécale du fœtus retrouvée dans le liquide amniotique). Il a été suggéré que ce microbiote aurait pour fonction d’ensemencer le fœtus. Toutefois, cette hypothèse reste à confirmer, car le microbiote d’un nourrisson né par voie basse reste très différent de celui d’un bébé né par césarienne. Le passage par le vagin, qui contient lui-même un microbiote spécifique, aurait un impact important sur l’établissement du microbiote du nouveau-né.
À tel point qu’il est possible d’obtenir en laboratoire des souris vierges de toutes bactéries quand elles sont nées par césarienne. Forts de cette observation, Macpherson et collaborateurs ont réalisé une série d’expériences démontrant que le microbiote maternel façonnait le système immunitaire de sa progéniture. Ils ont utilisé un système dans lequel des souris en cours de gestation étaient colonisées transitoirement par des souches non persistantes d’une bactérie appelée Escherichia Coli. Les souris étaient donc vierges de cette souche lors de la césarienne. Mais les descendantes nées présentaient une résistance à la contamination par Escherichia Coli, bien que n’ayant jamais été en contact direct avec. Cette étude montre que le microbiote de la mère conditionne le système immunitaire de sa progéniture dès la vie in utero.
L’équipe du professeur Zaura a donc émis l’idée que le microbiote placentaire aurait pour fonction non pas d’ensemencer directement le fœtus, mais d’entraîner son système immunitaire, afin qu’il reconnaisse les bonnes des mauvaises bactéries. La gingivite gravidique (inflammation des gencives de la femme enceinte) pourrait avoir pour fonction de laisser passer les bactéries buccales de la maman dans le sang et jusqu’au placenta, pour réaliser cet entrainement. Ainsi, le microbiote de la maman serait reconnu comme sûr par le système immunitaire du nouveau-né, et même dans l’enfance. Cette transmission de la mère au fœtus serait le facteur clé de l’établissement d’un microbiote sain.
Ainsi, le fœtus bénéficierait d’un entrainement de son système immunitaire dès la vie intra-utérine, grâce au microbiote buccal de sa maman. La santé bucco-dentaire des parturientes est donc importante pour la future santé orale du bébé.
La période pré-natale
La naissance est une transition brutale d’un environnement très protecteur à un environnement hostile. Le nouveau-né doit immédiatement pouvoir contrôler sa respiration, sa température et son niveau de glucose dans le sang. Il est également rapidement au contact de souches bactériennes. Le mode d’accouchement à une influence sur cette étape : les premières bactéries auxquelles sont confrontés les nouveau-nés par voie basse sont celles du microbiote vaginal de la mère, et pour ceux nés par césarienne ce sont celles de la peau de la maman, et aussi des bactéries de l’environnement hospitalier. Certaines études ont montré que les bébés de moins de 5 minutes avaient des communautés microbiennes uniformes sur l’ensemble du corps, et très différentes selon le mode d’accouchement. A deux jours on retrouve ces différences de microbiotes des nourrissons, mais une différence de quantité de bactéries vient s’y ajouter : les bébés nés par césarienne ont une bien moins grande diversité de bactéries dans leurs microbiotes, y compris intestinal.
Un autre facteur modifiant le microbiote des nouveau-nés est le recours aux antibiotiques pendant l’accouchement. Le recours aux antibiotiques intrapartum limite la ressemblance du microbiote infantile à celui de la mère. Or, les antibiotiques sont recommandés pour toute procédure de césarienne, aussi ce facteur pourrait expliquer pourquoi les nouveau-nés par césarienne ont un microbiote moins riche que ceux nés par voie basse. Enfin, le mode d’accouchement a également un impact sur la qualité du lait maternel. Le colostrum (lait maternel produit dans les premiers jours suivant l’accouchement) d’une femme ayant accouché par voie basse est plus riche en protéines et en bactéries, nourrissant mieux le microbiote du nouveau-né.
Ainsi, des données scientifiques robustes permettent d’affirmer que ces différences de microbiote selon le mode d’accouchement persistent jusqu’à l’âge de 4-5 ans. Toutefois, la césarienne reste une procédure médicale qui a permis de faire drastiquement baisser la mortalité maternelle et infantile lorsqu’elle est indiquée. De plus, l’effet à long terme du mode d’accouchement sur le microbiote buccal de la progéniture reste à préciser.
La période post-natale
Peu de temps après la naissance, les différents microbiotes de la bouche, du nez, de l’intestin et de la peau sont très similaires. Puis, à deux semaines, ces différents microbiotes commencent à se spécialiser, probablement grâce aux interactions avec leur environnement propre. Toutefois, jusqu’ à deux ans, les échanges entre les différents microbiotes des enfants restent plus nombreux que chez l’adulte. On peut citer des échanges accrus entre les microbiotes buccaux et intestinaux grâce à un pH particulièrement élevé de l’estomac. Le pH d’un estomac adulte est compris entre 1 et 2, interdisant tout passage des bactéries. Celui d’un enfant de moins de 2 ans est entre 4 et 6, à cause d’un fort pouvoir tampon et du pH élevé du lait maternel. L’estomac des nourrissons autorise donc les échanges de bactéries entre la bouche et l’intestin. On retrouve le même phénomène chez des patients adultes, traités par inhibiteurs de la pompe à proton pour un ulcère gastrique : on retrouve chez eux de nombreuses souches habituellement buccales dans leur microbiote intestinal. Le deuxième exemple, documenté par une étude, est l’échange entre les microbiotes de la bouche et de la peau chez les enfants de moins de 2 ans : comme ils portent très souvent les mains à la bouche, les bactéries qu’on retrouve sur la face palmaire de leurs mains sont similaires à celles qu’on retrouve dans leur bouche.
Ainsi, dans les premières années de la vie, les différentes souches bactériennes circulent abondamment d’un site à l’autre, et c’est l’environnement (sources de nutriments et substrats d’adhésion) qui sélectionne quelle bactérie restera à tel endroit. Il faut noter que les antibiotiques dans les premières années de la vie perturbent lourdement ces phénomènes. Il a été montré que les enfants souffrant d’affections respiratoires chroniques, nécessitant de longs traitements antibiotiques dans leur première année, développaient des microbiotes à la composition aberrante, et moins stables que les microbiotes normaux.
La transmission verticale des parents vers les enfants
Une des bactéries qui a été le plus étudiée dans le microbiote oral est S. Mutans, car c’est la principale responsable de la carie. Il a été montré que la colonisation de S. Mutans se faisait principalement pendant deux « fenêtres d’infectivité », l’une entre 19 et 31 mois, et la seconde au moment de l’éruption des première molaires (vers 6 ans). La source principale de cette colonisation est verticale, c’est-à-dire que la bactérie est fréquemment transmise par la mère de l’enfant, plus rarement par d’autres membres de la famille ou de l’entourage (puériculteurs/trices) : la colonisation provient de la mère dans 50 à 85% des cas selon les études. Les deux principaux facteurs de risque de transmission sont un microbiote maternel riche en S. Mutans (mère à haut risque carieux), et une alimentation riche en sucres. Une étude thaïlandaise a même montré que prémâcher la nourriture pour les enfants augmentait le risque de transmission de S. Mutans.
Pour prévenir ce risque de transmission, les recommandations sont les mêmes que pour les périodes prénatales et périnatales : une bonne santé bucco-dentaire de la maman permet à l’enfant d’avoir moins de risque de développer une maladie carieuse. Une récente méta-analyse a démontré l’efficacité de l’utilisation régulière de chewing-gum au xylitol dans la réduction de la transmission de S. Mutans des mères à haut risque carieux vers leurs enfants (Lin et al. 2016).
Ce mode de transmission est probablement le même pour nombre de bactéries du microbiote oral, même s’il a moins été étudié pour les autres taxons (types de bactéries). C’est notamment le cas de Prophyromonas Gingivalis, une des principales responsables de la parodontite, qu’on retrouve souvent abondamment chez tous les membres d’une même famille.
L’alimentation des nourrissons
Comme nous l’avons vu, le nouveau-né est très fragile à la naissance, et il doit immédiatement assurer de nombreuses fonctions aussi nouvelles qu’indispensables. Or, son système immunitaire est absolument immature. C’est pourquoi le lait maternel est l’aliment de choix pour le nouveau-né, recommandé par l’OMS jusqu’au 6e mois. Ce lait contient non seulement tous les nutriments nécessaires, mais aussi les réponses immunitaires qui font défaut au nouveau-né. De plus, la composition de ce lait s’adapte au fil des besoins de l’enfant : le colostrum (lait des premières semaines) contient moins de nutriments mais plus de leucocytes (globules blancs) et d’immunoglobulines (agent anti-inflammatoire), tandis que le lait produit plus tard est beaucoup plus riche en nutriments (graisse, caséine et lactose), mais moins riche en éléments immunitaires.
Il y a un peu plus de 10 ans, on a découvert que le lait maternel contenait aussi des bactéries. Ces bactéries sont exogènes (provenant de la peau des seins), mais aussi endogènes, grâce à une voie entéro-mammaire spécifique (comparable à la voie entérosalivaire empruntée par l’oxyde nitrique, décrite au chapitre 6). Ainsi, le lait maternel contient jusqu’à 1 million de bactéries par millilitre, et a pour rôle d’ensemencer les différents microbiotes de l’enfant. Certaines études ont pu montrer des différences importantes entre les microbiotes des enfants nourris au lait maternel, par rapport à celui d’enfants nourris au lait industriel, et nous avons la preuve que ces différences persistent au moins jusqu’à l’âge de 7 ans.
Durant ces six premiers mois, les apports de sucres dans l’alimentation, ou pire encore de boissons sucrées, a un effet dévastateur sur le microbiote oral. Les bactéries habituellement présentes dans le microbiote oral se nourrissent de protéines contenues dans la salive, très résistantes et complexes à métaboliser (voir chapitre 3). Le développement rapide des bactéries nourries par le sucre risque de contrecarrer la mise en place des interactions complexes entre les différentes bactéries nécessaires à la dégradation de ces protéines.
La transition de l’enfance à l’adolescence
Vers 6 ans, les premières dents définitives commencent à remplacer les dents de lait. Cette période, durant laquelle des dents de lait et des dents définitives sont présentes, est appelée denture mixte. Elle dure de 6 à 12 ans environ. Cette période engendre des modifications au niveau du microbiote, à cause de la présence des deux types de dents, mais aussi à cause des premières modifications hormonales précédents la puberté. Les microbiotes des dentures définitives ou de lait sont très différents : en denture définitive, les bactéries anaérobies sont beaucoup plus représentées. La denture mixte est une période de prolifération bactérienne, à cause de l’inocclusion (absence de contact entre les dents du haut et du bas qui n’ont pas complétement fini de pousser) qui favorise le développement de la plaque, tout comme le défaut d’alignement des dents qui complique les procédures d’hygiène.
D’autres facteurs influencent aussi le changement de microbiote à l’adolescence : on peut citer le changement de régime alimentaire vers plus de boissons sucrées, plus de prises d’aliments entre les repas, parfois le début du tabagisme et de la prise d’alcool, et aussi les appareils orthodontiques qui sont très favorables au développement des bactéries.
Conclusions
L’acquisition et l’établissement du microbiote semble de première importance pour la santé bucco-dentaire. L’exposition précoce à certaines bactéries semble jouer un rôle central dans l’établissement du microbiote. Selon les données scientifiques disponibles, on peut conclure que l’établissement du microbiote débute in utero, grâce à l’exposition aux antigènes de la maman, qui réalise un véritable entrainement pour le système immunitaire du fœtus, lui apprenant à reconnaître les « bonnes » des « mauvaises » bactéries. La santé bucco-dentaire de la maman est donc très importante pour la future santé bucco-dentaire de ses enfants.
Lexique
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.
CELLULES : unité de base de tout organisme vivant, animal ou végétal, qui constitue les différents tissus des êtres vivants.
COMMENSAL : signifie étymologiquement avec lequel on mange, se dit des bactéries naturellement présentes dans l’organisme humain, contrairement aux bactéries exogènes qui colonisent l’organisme et peuvent le rendre malade.
ENZYME : substance organique produite par les cellules vivantes, et qui agit comme un catalyseur pour des réactions chimiques.
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.
GINGIVITE GRAVIDIQUE : gingivite spécifique de la femme enceinte. Les symptômes sont souvent un saignement abondant des gencives.
MÉTABOLOME : ensemble des métabolites contenus dans un organisme vivant à un moment donnée, les métabolites étant de petites molécules issues des réactions chimique du métabolisme.
MICROBIOTE : ensemble des bactéries vivant dans une niche écologique donnée.
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.
PROTÉINES : grosse molécule biologique présente dans les êtres vivants, et leur fournissant notamment des nutriments essentiels.
SYMBIOSE : état d’harmonie, de santé, entre le microbiote et son hôte.