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Dans une étude récente, des chercheurs ont identifié un métabolite secondaire microbien qui favorise la formation de biofilms robustes et est largement lié à la formation de caries dentaires. (Photo : Ocskay Mark/Shutterstock)

Etude sur de nouvelles perspectives sur le développement et la prévention des caries dentaires

By Iveta Ramonaite, Dental Tribune International
March 29, 2021

HONG KONG, Chine/BERKELEY, Californie, États-Unis : Une étude menée par des chercheurs en Chine a récemment examiné l'impact du microbiote oral sur la santé globale. Les chercheurs ont découvert qu'une nouvelle petite molécule microbienne libérée par Streptococcus mutans, une bactérie couramment présente dans la cavité buccale humaine, est liée au développement des caries dentaires. Grâce à ses nouvelles connaissances, l'étude pourrait aider les scientifiques à entreprendre de nouvelles recherches pour trouver un moyen de prévenir les caries dentaires.

Les caries dentaires sont des pathologies courantes des sociétés modernes et qui menacent notre santé bucco-dentaire et générale. Selon l'Organisation mondiale de la santé, environ 2,3 milliards de personnes souffrent de caries des dents permanentes, et plus de 530 millions d'enfants souffrent de caries des dents primaires dans le monde. L'organisation a également noté que la prévalence des maladies bucco-dentaires continue d'augmenter dans la plupart des pays à revenu faible ou intermédiaire, où la population se déplace de plus en plus vers les zones urbaines et connaît des changements dans ses conditions de vie.

Dans des articles précédents, Dental Tribune International (DTI) avait déjà mentionné le fait que la consommation de cornichons chinois ou d'extraits de baies ou l'utilisation de la thérapie photodynamique, pourraient contribuer à prévenir la maladie. Mais que savons-nous de la véritable cause de la carie dentaire ?

Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné la formation de biofilms par une bactérie, S. mutans, qui produit des acides organiques et constitue l'une des principales causes de caries dentaires. « S. mutans est reconnu depuis longtemps comme l'un des principaux agents pathogènes buccaux, et le séquençage génomique de divers isolats cliniques a révélé un grand potentiel de production de métabolites secondaires spécialisés », a déclaré, à DTI, le Dr Wenjun Zhang, co-auteur de l'étude et professeur associé au département de génie chimique et biomoléculaire de l'université de Californie à Berkeley.

Bien que les scientifiques aient déjà étudié en détail les agents macromoléculaires de S. mutans responsables de la formation et du développement du biofilm, l'identité et la fonction des métabolites secondaires à petites molécules dans la formation du biofilm par S. mutans restent largement inconnues. Les chercheurs ont donc cherché à combler cette lacune.

« J'étudie depuis de nombreuses années l'interaction entre le biofilm naturel marin et les animaux marins. Comme cette interaction est souvent assurée par des molécules chimiques produites par les microbes du biofilm, l'un de nos efforts consiste à identifier les molécules qui affectent le développement du biofilm ainsi que la réponse des animaux », a expliqué le Dr Peiyuan Qian, co-auteur de l'étude et professeur principal du département des sciences océaniques de l'université des sciences et technologies de Hong Kong.

« Au cours des dix dernières années, nous avons utilisé la découverte de composés basée sur l'exploration du génome pour identifier les signaux chimiques des microbes et nous avons fait quelques percées, comme l'identification de génotoxines (colibactines) d'E. coli, le développement de nouveaux antibiotiques et la découverte de nouveaux médicaments », a-t-il poursuivi.

« Si nous pouvons empêcher les bactéries formant des biofilms de produire les molécules pertinentes, nous pouvons prévenir la formation de la plaque dentaire ».

- Dr Peiyuan Qian, HKUST

En raison de leur intérêt commun pour les mécanismes moléculaires du développement des biofilms, le Dr. Qian et son équipe ont travaillé en étroite collaboration avec le Dr. Zhang au cours des dernières années. Comme il l'a expliqué, cette collaboration était une étape logique. « C'est une extension naturelle de notre travail que de passer du biofilm naturel marin au biofilm associé à la santé humaine », a-t-il expliqué.

Au cours de leur étude, les chercheurs ont identifié cinq molécules et un groupe de gènes d´une voie de biosynthèse. Selon les résultats de l'étude, l'une des molécules se fixe sur S. mutans et réduit l'attraction des cellules bactériennes pour les molécules d'eau, favorisant ainsi la capacité des cellules à former des amas. « Nous avons découvert que certains isolats de S. mutans sont capables de produire un métabolite spécialisé, la mutanofactine-697. Cette molécule se lie aux cellules de S. mutans ainsi qu'à l'ADN extracellulaire, augmente l'hydrophobie bactérienne et favorise l'adhésion bactérienne et la formation ultérieure de biofilms », explique le Dr. Zhang.

Parlant de l'importance des résultats, le Dr. Qian a expliqué que l'étude pourrait grandement contribuer à la prévention des caries dentaires. Il a noté : « Les bactéries abritées dans un biofilm dans la plaque dentaire peuvent libérer de grandes quantités d'acide qui attaquent l'émail des dents. Si nous pouvons empêcher les bactéries formant le biofilm de produire les molécules pertinentes, nous pouvons prévenir la formation de la plaque dentaire. »

L'étude, intitulée « Mutanofactin promotes adhesion and biofilm formation of cariogenic Streptococcus mutans », a été publiée en ligne le 4 mars 2021 dans Nature Chemical Biology, avant d'être incluse dans un numéro.

 

 

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