Avec des publicités partout pour des aliments et des suppléments pro- ou prébiotiques, la plupart des gens connaissent le microbiome intestinal – les milliards de bactéries, de champignons et de virus qui colonisent notre tube digestif – et l’idée selon laquelle garder notre microbiome intestinal en bonne santé améliore notre santé globale. Mais d’autres zones de notre corps abritent également leurs propres microbiomes, et les chercheurs commencent désormais à explorer le rôle que jouent ces écosystèmes microbiens dans la santé et la maladie.
Les chercheurs de l’Université de l’Iowa Health Care ont produit l’analyse génétique et métabolique la plus complète à ce jour du microbiome oral associé à la sclérose en plaques (SEP), une maladie auto-immune progressive qui endommage les nerfs du cerveau et de la moelle épinière. Ils ont découvert que les personnes atteintes de SEP avaient un microbiome oral (dysbiotique) distinct de celui des individus en bonne santé.
« Alors que le microbiome intestinal a longtemps été associé à la SEP, le microbiome buccal, le riche écosystème microbien de notre bouche, a reçu beaucoup moins d’attention, même s’il s’agit du deuxième microbiome le plus diversifié du corps humain et qu’il a été associé à d’autres maladies neurologiques, comme la maladie d’Alzheimer, et à des maladies inflammatoires, comme la polyarthrite rhumatoïde », explique Ashutosh Mangalam, Ph.D., professeur de UI à l’UI. pathologie et auteur principal de la nouvelle étude, récemment publiée dans la revue npj Biofilms et microbiomes.
« Votre bouche peut en révéler plus sur votre état de santé général que vous ne le pensez », ajoute-t-il. « Notre étude montre que les personnes atteintes de SEP présentent des différences mesurables dans les bactéries et les métabolites présents dans leur salive. Et il ne s’agit pas seulement de perdre quelques bonnes bactéries ; cela suggère qu’il y a une dégradation de l’écosystème buccal chez les personnes atteintes de SEP. »
Bien qu’il existe des traitements qui peuvent ralentir la SEP, qui provoque une faiblesse musculaire, des problèmes d’équilibre et des problèmes de vision et de réflexion, il n’existe actuellement aucun remède contre la SEP.
Les connaissances tirées de la nouvelle étude pourraient éventuellement aider les médecins à développer des tests simples basés sur la salive pour détecter ou surveiller la SEP et pourraient ouvrir la porte à de nouvelles classes de traitements contre la SEP qui remplacent ou rétablissent des bactéries saines.
SEP caractérisée par une perte de bonnes bactéries et un enrichissement en mauvaises bactéries
Mangalam et son équipe ont utilisé le séquençage métagénomique et la métabolomique non ciblée pour étudier comment les changements dans l’ensemble de la communauté bactérienne de la bouche et les petites molécules (métabolites) produites par ces organismes pourraient influencer la SEP.
Ils ont analysé la salive de 50 personnes atteintes de SEP cyclique (SEP rémittente), la forme la plus courante de SEP, et de 50 témoins sains. Par rapport aux personnes en bonne santé, les personnes atteintes de SEP présentaient un microbiome buccal perturbé. Ce déséquilibre était principalement caractérisé par une perte de bactéries bénéfiques « colonisatrices précoces », telles que Streptococcus et Actinomyces, qui sont les éléments constitutifs d’une communauté buccale saine, et par une augmentation des bactéries susceptibles de provoquer des maladies, notamment Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis et plusieurs espèces de Prevotella.
Le profil métabolique de la salive, mesure des petites molécules (métabolites) produites à la fois par le patient et par les bactéries, était également distinct. Les personnes atteintes de SEP présentaient des niveaux réduits d’un métabolite protecteur appelé hypotaurine, impliqué dans la défense antioxydante et la santé nerveuse. L’étude suggère que la diminution des niveaux d’hypotaurine est probablement liée à l’altération des bactéries dans le microbiome oral de la SEP.
Ensemble, ces résultats suggèrent que les changements microbiens et métaboliques oraux pourraient contribuer aux processus inflammatoires et pathologiques liés à la SEP.
Les chercheurs ont également développé une nouvelle approche d’apprentissage automatique appelée modélisation thématique qui leur a permis d’identifier des groupes de bactéries qui coexistent en tant que communautés. Cette analyse a révélé des réseaux microbiens uniques aux individus en bonne santé et a montré que cinq communautés microbiennes ont été considérablement perdues chez les patients atteints de SEP. Cette perte suggère une rupture fondamentale du réseau microbien coopératif qui maintient la santé bucco-dentaire.
« Cette approche multiomique a révélé comment la composition bactérienne, la fonction et les profils de métabolites sont interconnectés, mettant en évidence des taxons bactériens spécifiques et des signatures métaboliques susceptibles de façonner l’inflammation et la dérégulation immunitaire dans la SEP », explique Mangalam.
« Ces résultats fournissent l’une des vues les plus détaillées à ce jour de la relation entre les microbes oraux, la fonction bactérienne et le métabolisme de l’hôte dans la SEP. Les résultats élargissent notre compréhension de la SEP au-delà de l’intestin et du cerveau et mettent en évidence la bouche comme un autre site important d’interaction immuno-microbienne. »
Le microbiome oral offre des opportunités pour de nouveaux diagnostics et thérapies
Les nouvelles découvertes pourraient conduire à de meilleures façons de diagnostiquer, de surveiller et même de traiter la SEP.
La collecte de salive étant simple et non invasive, le microbiome et le métabolome buccal pourraient devenir de précieux biomarqueurs pour surveiller l’activité de la maladie ou la réponse au traitement. Par exemple, le profilage du microbiome pourrait être utilisé pour créer une signature diagnostique de la SEP, et la mesure des niveaux d’hypotaurine dans la salive pourrait constituer un biomarqueur simple et non invasif pour faciliter le diagnostic ou la surveillance de la maladie.
De plus, étant donné que le microbiome oral est plus facile d’accès et de manipulation que le microbiome intestinal, les résultats pourraient ouvrir la porte à une nouvelle classe de traitements contre la SEP qui remplacent ou rétablissent les bactéries saines afin d’améliorer la gestion de la maladie et les résultats pour les patients.
L’équipe de recherche multidisciplinaire comprenait des scientifiques de l’UI Carver College of Medicine, du College of Dentistry, du College of Public Health, du College of Nursing et du Holden Comprehensive Cancer Center. En plus de Mangalam, l’équipe comprenait Rachel Fitzjerrells, auteur principal et étudiante diplômée du laboratoire de Mangalam, Leeann Aguilar Meza, Meeta Yadav, Heena Olalde, Mishelle Paullus, Jemmie Hoang, Catherine Cherwin, Tracey Cho, Grant Brown et Sukirth M. Ganesan.
