Explorer le rôle du microbiote oral dans les maladies systémiques humaines

La cavité buccale sert d'interface vitale avec l'environnement, offrant un aperçu de la santé humaine globale et de ses liens avec les maladies systémiques.

Mars 2023

Résumé

Les bactéries buccales affectent directement l’état pathologique des caries dentaires et des maladies parodontales. Le microbiote oral dynamique coopère avec l’hôte pour refléter les informations et l’état de l’immunité et du métabolisme grâce à une communication bidirectionnelle dans toute la cavité buccale et les organes systémiques.

La cavité buccale est l’une des fenêtres d’interaction les plus importantes entre le corps humain et l’environnement.

Le microenvironnement en différents sites de la cavité buccale a des compositions microbiennes différentes et est régulé par des signaux complexes, des hôtes et des facteurs environnementaux externes. Ces processus peuvent affecter ou refléter la santé humaine, car certains états de santé semblent être liés à la composition des bactéries buccales et la destruction de la communauté microbienne est liée aux maladies systémiques.

Dans cette revue, nous discutons des preuves émergentes et passionnantes de liens complexes et importants entre les microbes bucco-dentaires et de multiples maladies systémiques humaines, ainsi que de la contribution possible des micro-organismes buccaux aux maladies systémiques.

Cette revue vise à accroître l’intérêt pour les microbes oraux dans tout le corps humain et également à améliorer la compréhension du rôle des microbes oraux dans les maladies systémiques. La recherche microbienne en dentisterie améliore potentiellement notre connaissance des mécanismes pathogénétiques des maladies bucco-dentaires, et en même temps, les progrès continus dans ce domaine pionnier peuvent avoir un impact tangible sur la santé humaine.

Les modifications du microbiote buccal en cas de maladies systémiques sont progressives et reproductibles. Par conséquent, les microbes buccaux peuvent refléter la santé humaine et l’état de la maladie en temps réel et revêtent une valeur importante pour l’alerte précoce du risque de maladie et la prédiction de l’effet curatif.

Plus de 700 types de micro-organismes sont colonisés dans la cavité buccale humaine. Le microbiome buccal est l’une des communautés microbiennes les plus importantes et les plus complexes du corps humain et constitue également l’une des cinq priorités de recherche (cavité buccale, cavité nasale, vagin, intestin, peau) du Human Microbiome Project (HMP). Avec la réalisation du projet sur le microbiome humain, la compréhension des microbes bucco-dentaires est devenue plus approfondie et ne se limite pas à une meilleure compréhension du rôle des micro-organismes buccaux dans les caries, les maladies parodontales et autres maladies bucco-dentaires.

L’ inflammation de la parodontite entraîne la perte des tissus conjonctifs et des os. Une infiltration étendue de cellules inflammatoires apparaît dans le tissu conjonctif à proximité de l’épithélium de la poche parodontale. On pense généralement que cette inflammation de faible intensité perturbera la santé de l’ensemble du corps ou aggravera d’autres maladies systémiques. Par conséquent, dans la population générale, la parodontite chronique peut être une source importante d’inflammation périphérique invisible. La parodontite est également appelée « maladie systémique de bas grade », qui affecte diverses maladies systémiques.

En particulier, de nombreuses preuves ont montré que les bactéries sont étroitement liées au développement des tumeurs au cours des deux dernières décennies. Par exemple, le rôle du virus du papillome humain dans le cancer de la bouche, de Helicobacter pylori dans le cancer gastrique, de Chlamydia pneumoniae dans le cancer du poumon, de Salmonella typhi dans le cancer de la vésicule biliaire, de Streptococcus bovis , de Bacteroides fragilis et surtout du pathogène parodontal Fusobacterium nucleatum dans le cancer du côlon. Ces études ont conduit au rôle possible des bactéries dans le développement des tumeurs, et les résultats des recherches ultérieures fournissent des preuves à l’appui.

De plus en plus de preuves soutiennent l’association entre le microbiome buccal et les maladies systémiques humaines. Cette association peut être attribuée à la capacité de nombreux microbes buccaux à influencer le microenvironnement inflammatoire. En excluant les facteurs défavorables tels que l’activité physique, une mauvaise condition bucco-dentaire est étroitement liée à un indice corporel malsain.

La recherche clinique et fondamentale sur la santé bucco-dentaire et les maladies systémiques est devenue une frontière critique. Dans cet article, nous passons en revue les progrès réalisés dans la relation entre les microbes bucco-dentaires et les maladies digestives, le cancer, les maladies cardiovasculaires, la maladie d’Alzheimer, le diabète, la polyarthrite rhumatoïde et les naissances prématurées.

Microbes buccaux et maladies inflammatoires de l’intestin

Les adultes produisent chaque jour plus de 1 000 ml de salive, dont la quasi-totalité pénètre dans le tractus gastro-intestinal.

Par conséquent, les microbes oraux, en tant que réservoir important de microbes intestinaux, jouent un rôle important dans le maintien de la stabilité interne du microécosystème intestinal. Les souches virulentes présentes dans la cavité buccale migrent vers l’intestin par le tube digestif ou le sang, affectant ainsi le processus de nombreuses maladies inflammatoires de l’intestin.

La maladie inflammatoire de l’intestin (MII) est une maladie mondiale, en particulier dans les pays développés, la prévalence dans les pays en développement augmente également d’année en année, la prévalence en Chine est d’environ 3,44 pour 100 000 personnes. Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin non spécifiques, dont l’étiologie n’est pas bien comprise, seraient déterminées par des facteurs génétiques et environnementaux. Le microbiome intestinal joue également un rôle important lors des MII. Dans le même temps, des études récentes ont révélé une corrélation entre les microbes buccaux et les MII.

Microbes buccaux et maladies du foie

Il existe une différence significative entre la flore de la langue des patients atteints d’ un cancer du foie et celle des personnes en bonne santé. La flore buccale des patients atteints d’un cancer du foie est plus diversifiée et la composition de la flore est significativement différente de celle des personnes en bonne santé. Les Bacillus, Leptotrichia, Actinomyces et Campylobacter sont plus abondants, tandis que les Haemophilus, Streptococcus et Pseudomonas sont plus faibles.

De nombreuses études cliniques ont montré que la parodontite est un facteur de risque de stéatose hépatique non alcoolique et que P. gingivalis joue un rôle important dans l’évolution de la stéatose hépatique non alcoolique. Une invasion de micro-organismes oraux a été constatée dans l’intestin de patients atteints de cirrhose du foie. L’invasion de P. gingivalis dans l’intestin peut modifier la composition du microbiome intestinal, augmenter la perméabilité de la muqueuse intestinale et la résistance à l’insuline, conduire à la propagation des bactéries intestinales vers le foie et augmenter la teneur en triglycérides dans le tissu hépatique. .

Bactéries buccales et cancers

De nombreuses recherches montrent que les microbes buccaux jouent un rôle important dans la prolifération, l’invasion et les métastases des tumeurs. Les micro-organismes oraux peuvent agir directement sur l’apparition et le développement des tumeurs par l’intermédiaire de certaines cytokines et voies ou favoriser la formation, la détérioration et les métastases des tumeurs en régulant la réponse immunitaire entre les tumeurs et l’organisme.

Les microbes buccaux qui jouent un rôle à cet égard peuvent être utilisés comme biomarqueurs potentiels pour l’étude des cancers de la bouche et pour détecter le développement d’un cancer de la bouche. Une compréhension approfondie du mécanisme d’interaction entre les microbes buccaux et les tumeurs facilitera la conception de nouveaux médicaments ciblés ultérieurs. Cela jouera un grand rôle dans le diagnostic, le traitement et le pronostic des patients atteints d’un cancer de la bouche à l’avenir.

Des associations ont été décrites entre les troubles du microbiote buccal et le cancer épidermoïde de la cavité buccale, le cancer de l’œsophage, le cancer du pancréas et le cancer colorectal.

Microbes bucco-dentaires et maladies cardiovasculaires

Les maladies cardiovasculaires font référence aux maladies qui surviennent dans le cœur et le système circulatoire vasculaire, notamment les maladies coronariennes, l’endocardite et l’infarctus du myocarde. L’athérosclérose (AS) est un processus pathologique important des maladies coronariennes. Elle est étroitement liée à la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires et aux changements fonctionnels des cellules intimales vasculaires. La principale manifestation pathologique de la SA est le dépôt de lipides sur l’endothélium vasculaire des artères grandes et moyennes, formant des plaques ou des squames athéroscléreuses dispersées, entraînant un rétrécissement de la lumière artérielle.

De nombreuses études transversales, analyses de cas et enquêtes épidémiologiques ont montré que la parodontite est un facteur de risque important de maladie cardiovasculaire. L’épithélium gingival des poches parodontales des patients atteints de parodontite est sujet à la dégradation, ce qui aide les bactéries à pénétrer dans le système circulatoire systémique, entraînant une bactériémie ou une colonisation ectopique dans d’autres organes du corps.

Les bactéries liées aux maladies parodontales peuvent détruire l’immunité du corps, stimuler les cellules à produire des facteurs inflammatoires tels que l’IL-1β, l’IL-6, le TNF-α et pénétrer dans la circulation sanguine à partir du tissu parodontal endommagé, provoquant une inflammation et des lésions endothéliales vasculaires. la formation de plaques d’athérosclérose.

Après le traitement de la parodontite, la protéine C-réactive , qui est un indicateur de l’amélioration de l’état inflammatoire systémique, a été significativement réduite dans le sérum du patient, et certains autres facteurs inflammatoires sériques ont également été significativement réduits. Par conséquent, l’état d’inflammation parodontale est directement lié aux facteurs inflammatoires présents dans le sérum.

Microbes bucco-dentaires et maladie d’Alzheimer

La relation entre les microbes bucco-dentaires et la maladie d’Alzheimer attire depuis longtemps l’attention des gens. La recherche et les études cliniques ont fourni des preuves de la relation causale entre la parodontite et la maladie d’Alzheimer. Dans une étude de cohorte longitudinale, 152 sujets âgés de 50 à 70 ans ont été suivis pendant 20 ans . Les résultats ont révélé que la gravité de la parodontite et le niveau de cognition sont en relation inverse chez les sujets ayant moins de 10 dents manquantes.

Une autre étude de cohorte longitudinale sur le vieillissement portant sur 144 sujets a montré que les personnes possédant le gène APOE-ε4 et moins de dents présentaient un déclin cognitif plus rapide que les personnes ne présentant pas ces deux risques. De plus, une étude de cohorte longitudinale a mené une enquête sur 32 ans auprès de 597 hommes. Les résultats ont montré que la perte des dents, la profondeur des poches parodontales et le degré de perte osseuse alvéolaire sont liés aux troubles cognitifs, surtout lorsqu’ils ont plus de 45 ans.

Il existe une relation bidirectionnelle entre la parodontite chronique et la maladie d’Alzheimer. En raison d’une mobilité limitée et d’une mauvaise hygiène bucco-dentaire chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer, cela favorise l’accumulation d’inflammation des tissus parodontaux et conduit finalement à la perte des dents. Étant donné que la perte des dents affecte le régime alimentaire et l’état nutritionnel du patient, elle peut altérer sa mémoire et d’autres fonctions du système nerveux. Ceux-ci ont été confirmés par des expérimentations animales. Par conséquent, la relation et le mécanisme d’interaction entre la parodontite et la maladie d’Alzheimer doivent être étudiés plus en détail.

Microbes buccaux et diabète

Le diabète est une maladie endocrinienne et métabolique courante causée par un déficit en insuline, une altération de la fonction des îlots pancréatiques ou une altération de l’action biologique de l’insuline. Le diabète associé à un mauvais contrôle de la glycémie est un facteur de risque de maladie parodontale, et la parodontite est la sixième complication du diabète.

Par rapport aux patients non diabétiques, le risque de parodontite chronique chez les patients diabétiques augmente de 2 à 3 fois . Les changements pathologiques du diabète peuvent aggraver et accélérer l’apparition et le développement de l’inflammation parodontale, et un contrôle efficace de la parodontite a un effet fondamental sur le contrôle de la glycémie. Les microbes buccaux présents dans les poches parodontales des patients atteints de parodontite ont des interactions complexes avec le système immunitaire humain, entraînant une inflammation chronique continue.

Par rapport aux patients atteints de parodontite non diabétique , la structure communautaire du microbiome sous-gingival des patients diabétiques et atteints de parodontite a subi des changements significatifs, et une variété de bactéries entre les deux sont enrichies de manière différentielle. Les micro-organismes oraux peuvent déclencher une résistance à l’insuline en influençant l’inflammation immunitaire et le stress oxydatif dans l’organisme, affectant ainsi le processus du diabète. Les microbes oraux peuvent affecter l’apparition et le développement du diabète en régulant l’homéostasie immunitaire systémique. Le stress oxydatif est une voie importante pour la défense immunitaire de l’hôte et la destruction des microbes.

En cas de parodontite, les agents pathogènes parodontaux pénètrent directement ou indirectement dans la circulation sanguine, ce qui peut provoquer une bactériémie et coloniser l’extrémité distale du corps, induisant ainsi une inflammation systémique. L’état inflammatoire systémique provoqué par la parodontite est différent de l’invasion directe de bactéries. Les agents pathogènes bucco-dentaires liés à l’inflammation et à la parodontite sont plus susceptibles d’être les initiateurs d’ une inflammation systémique .

Les patients atteints de parodontite présentent des taux élevés de médiateurs inflammatoires systémiques, tels que la protéine C-réactive, la pentaxine-3 et le fibrinogène. Dans le cadre d’un traitement parodontal actif, ces biomarqueurs de l’inflammation systémique peuvent être considérablement régulés à la baisse. 173Par conséquent, l’altération de la flore buccale des patients atteints de parodontite peut non seulement être à l’origine de l’état inflammatoire parodontal, mais également affecter l’état inflammatoire systémique du corps distal.

Microbes buccaux et polyarthrite rhumatoïde

La polyarthrite rhumatoïde est une maladie inflammatoire auto-immune dont les principales manifestations cliniques sont une arthrite polysynoviale chronique symétrique et des lésions extra-articulaires. Les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde ont une incidence plus élevée de parodontite et sont souvent accompagnés d’une inflammation parodontale plus grave. Un traitement efficace de la maladie parodontale a un effet positif sur le contrôle de la polyarthrite rhumatoïde. Il convient de noter que la polyarthrite rhumatoïde et la parodontite présentent des facteurs de risque similaires , tels que le polymorphisme allèle de l’antigène leucocytaire humain HLA-DRB1 et le tabagisme.

Les deux présentent des manifestations pathologiques similaires, telles qu’une inflammation chronique et une résorption osseuse médiée par l’IL-1, le TNF-α et les métalloprotéinases matricielles. Par conséquent, nous pensons que la polyarthrite rhumatoïde et la parodontite peuvent avoir des causes immuno-inflammatoires similaires . Puisque la parodontite est une réponse immunoinflammatoire induite par une infection microbienne buccale, on suppose que l’infection microbienne buccale pourrait être impliquée dans le processus pathologique de la polyarthrite rhumatoïde en tant que facteur environnemental. Ces dernières années, avec l’approfondissement continu de la recherche, le mécanisme associé à la relation entre les microbes buccaux et la polyarthrite rhumatoïde a également continuellement acquis de nouvelles connaissances.

Microbes buccaux et naissance prématurée

Une naissance prématurée est l’accouchement d’un fœtus à moins de 37 semaines révolues de grossesse ou 259 jours de gestation.

Les nouveau-nés nés pendant cette période, pesant entre 1 000 et 2 499 g et possédant des organes immatures, sont considérés comme des bébés prématurés. Environ 35 % des décès néonatals dans le monde sont liés à une naissance prématurée. Même si les bébés prématurés survivent, des complications telles qu’un retard mental, une vision et une audition anormales peuvent survenir, ce qui alourdit considérablement le fardeau qui pèse sur la famille et la société. Cependant, les raisons de l’accouchement prématuré sont inconnues et il existe de nombreuses incitations, ce qui rend sa prévention et son traitement difficiles.

Certains micro-organismes oraux courants ont été détectés dans le placenta, ce qui indique que le mécanisme de l’accouchement prématuré peut être exploré à partir des conditions buccales des femmes enceintes.

Les résultats du séquençage métagénomique d’échantillons microbiens placentaires ont montré que la composition du microbiome placentaire est plus similaire à celle du microbiome oral qu’à celle du vagin, de l’intestin et des voies respiratoires. Sur cette base, on suppose que les bactéries de la microécologie buccale peuvent coloniser le placenta et que leurs facteurs de virulence peuvent produire des effets pathologiques sur le placenta local et provoquer une naissance prématurée. La différence dans la composition du microbiote oral au niveau du placenta entre une naissance prématurée et une naissance à terme peut entraîner des issues de grossesse défavorables telles qu’une naissance prématurée.

Conclusions et perspectives

La relation entre la structure et la fonction des microbes buccaux et l’équilibre de la santé humaine et de la maladie devient plus claire. Le développement rapide de la technologie de séquençage à haut débit et de la technologie bioinformatique a permis d’étudier de manière approfondie la composition des microbes buccaux. Puisque le corps humain est un « super complexe » composé de cellules humaines et de micro-organismes, les micro-organismes, en tant que deuxième génome qui affecte la santé humaine, peuvent s’installer dans et sur le corps humain.

En tant que partie importante du microbiome humain, le microbiome oral est systémique et spécifique à la communauté.

Cependant, comparée au microbiome intestinal, l’étude du microbiome oral en est encore à ses balbutiements. De nombreuses études se sont concentrées sur la découverte de la diversité microbienne, et peu d’entre elles ont abordé l’impact du fonctionnement de la communauté, du patrimoine génétique de l’hôte, du mode de vie et des événements fonctionnels biologiques sur le microbiote oral. Le manque de ces données a grandement affecté la compréhension globale de la communauté microbienne buccale.

Comment transformer efficacement les mégadonnées biologiques en méthodes de diagnostic et de traitement cliniques ayant une valeur d’application pratique, puis fournir aux patients des services médicaux individualisés efficaces, de nombreux problèmes doivent encore être résolus de toute urgence. Le développement continu de la technologie métagénomique et de la technologie de séquençage à haut débit a considérablement élargi la compréhension humaine de la relation entre le microbiome buccal et les maladies systémiques.

La microbiologie orale est passée de l’étude du pouvoir pathogène de bactéries individuelles à la relation entre l’équilibre microécologique oral et les maladies systémiques . Comprendre les mécanismes spécifiques qui maintiennent et régulent l’équilibre microécologique oral est d’une grande importance pour la prévention et le traitement des maladies bucco-dentaires et même des maladies systémiques humaines.