Biofilms et Parodontite

Les maladies parodontales sont des maladies inflammatoires chroniques provoquées par des bactéries organisées en biofilms. Porphyromonas gingivalis, une bactérie anaérobie aérotolérante  à Grama été identifiée comme agents étiologique majeur de la maladie. Les objectifs principaux de la thématique « Biofilms et parodontite » visent à comprendre les processus moléculaires conduisant à l’évolution de la parodontite, en étudiant la virulence de P. gingivalis.

Les thématiques de recherche actuelle finalisent les études du système respiratoire de Porphyromonas gingivalis, avec notamment la caractérisation d’enzymes potentiellement impliqués dans la respiration de la bactérie : la cytochrome bd oxydase CydAB et la nitrite réductase Nrf.  Ces travaux font l’objet d’une publication soumise (Leclerc et al., ) et d’une soutenance de thèse en décembre 2015 par Julia Leclerc.

Les thématiques que nous développons dans le cadre de la future intégration de l’équipe EA1254 dans l’unité INSERM « NuMeCan » s’intéressent au lien entre les pathologies liées au fer et la maladie parodontale.

L’étiologie des maladies parodontales est encore largement incomprise mais fait intervenir une modulation de la virulence du microbiote buccal liée à un changement dans la relation hôte-microbiote. La variation des concentrations en fer exogène de l’environnement buccal, liée à l’hôte, constitue un des facteurs déclencheurs potentiels de la parodontite. Le projet multidisciplinaire proposé par les équipes de microbiologie et de mathématiques vise à mieux comprendre les mécanismes biologiques activés dans les biofilms parodontaux par les variations en fer, notamment ceux spécifiquement mis en place dans un contexte de coopération multi-espèces.

Elle se base sur une coopération déjà mise en place par B. Martin avec le Pr. Fabrice Mahé (UFR Mathématique Rennes 1) sur la modélisation mathématique de biofilms de P. gingivalis et qui a donné lieu à une publication en cours d’écriture (Martin et al.,).

Pour cela, la réponse d’un biofilm constitué de trois paropathogènes à des concentrations variables de fer sera évaluée par deux approches complémentaires : une approche expérimentale sur des biofilms composés de P. gingivalis, Treponema denticola, espèces clés de la maladie parodontale, et de Streptococcus gordonii (colonisateur primaire), et évaluant la modification du transcriptome et une approche de modélisation mathématique des mêmes biofilms. L’intégration des données obtenues par les deux approches permettra d’établir des corrélations entre les interactions bactériennes au sein des biofilms et les modifications d’expression de gènes en réponse au fer.

  • Biofilm ring test

  • Chambre à flux