Les bactéries évoluent constamment pour survivre, ce qui est génial pour elles et moins génial pour quiconque a déjà eu besoin d'antibiotiques. Une conséquence majeure de cette adaptation incessante est que de nombreux microbes nuisibles deviennent résistants aux antibiotiques et aux désinfectants, créant de sérieux défis pour la médecine et la santé publique. Mais toutes les bactéries ne sont pas dangereuses. En fait, beaucoup sont essentielles au maintien de la santé du corps humain, c'est pourquoi les scientifiques explorent désormais s'il est possible d'influencer le comportement bactérien plutôt que de simplement tenter de détruire les bactéries carrément. Une idée radicale, nous savons.

À l'intérieur de la bouche humaine, les bactéries sont en communication quasi constante - environ 700 espèces bactériennes y vivent, et beaucoup échangent des messages chimiques via un processus appelé quorum sensing. Certains de ces microbes communiquent en utilisant des molécules de signalisation connues sous le nom de N-acyl homosérine lactones (AHL), ce qui ressemble à quelque chose qu'un chimiste aurait nommé d'après un dieu grec oublié. Des chercheurs du College of Biological Sciences et de la School of Dentistry ont entrepris d'étudier comment ces signaux bactériens façonnent le microbiome oral et si interrompre ces signaux pourrait aider à prévenir l'accumulation de plaque nocive tout en préservant les bactéries saines. Leurs résultats, publiés dans npj Biofilms and Microbiomes, pourraient éventuellement influencer des traitements bien au-delà de la dentisterie.

L'équipe de recherche a découvert plusieurs schémas importants dans la façon dont les bactéries buccales interagissent. « La plaque dentaire se développe en séquence, un peu comme un écosystème forestier », a déclaré Mikael Elias, professeur associé au College of Biological Sciences et auteur principal de l'étude. « Les espèces pionnières comme Streptococcus et Actinomyces sont les premiers colonisateurs dans des communautés simples - elles sont généralement inoffensives et associées à une bonne santé buccale. Les colonisateurs tardifs de plus en plus diversifiés incluent les bactéries du 'complexe rouge' comme Porphyromonas gingivalis, qui sont fortement liées à la maladie parodontale. En perturbant les signaux chimiques que les bactéries utilisent pour communiquer, on pourrait manipuler la communauté de la plaque pour qu'elle reste ou revienne à son stade associé à la santé. »

Les chercheurs ont également découvert que l'oxygène joue un rôle étonnamment important dans la détermination de la façon dont ces messages bactériens influencent la croissance de la plaque. « Ce qui est particulièrement frappant, c'est comment la disponibilité en oxygène change tout », a déclaré l'auteur principal Rakesh Sikdar. « Lorsque nous avons bloqué la signalisation AHL dans des conditions aérobies, nous avons vu plus de bactéries associées à la santé. Mais lorsque nous avons ajouté des AHL dans des conditions anaérobies, nous avons favorisé la croissance de colonisateurs tardifs associés à la maladie. Le quorum sensing peut jouer des rôles très différents au-dessus et en dessous de la ligne des gencives, ce qui a des implications majeures sur la façon dont nous abordons le traitement des maladies parodontales. » Cette découverte suggère que la communication bactérienne fonctionne différemment selon l'endroit où les bactéries vivent dans la bouche, ce qui est un excellent rappel que l'emplacement compte même pour les microbes.

La prochaine phase de la recherche examinera comment la signalisation bactérienne diffère dans diverses zones de la bouche et chez les personnes à différents stades de la maladie parodontale. « Comprendre comment les communautés bactériennes communiquent et s'organisent pourrait finalement nous donner de nouveaux outils pour prévenir la maladie parodontale - non pas en faisant la guerre à toutes les bactéries buccales, mais en maintenant stratégiquement un équilibre microbien sain », a déclaré Elias. Les chercheurs pensent que cette stratégie pourrait éventuellement être étendue au-delà de la santé buccale. Les déséquilibres du microbiome, appelés dysbiose, ont été liés à de nombreuses maladies dans tout le corps, y compris certains cancers. Les scientifiques espèrent que ces découvertes pourraient aider à jeter les bases de futures thérapies qui guident les communautés microbiennes vers des états plus sains plutôt que d'éliminer complètement les bactéries. Le financement de l'étude a été fourni par les National Institutes of Health.