3ème cariologie et microbiologie
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MICROBIOLOGIEDE LACARIE DENTAIRE
2015-2016 1Dr. Latifa Berrezouga
2015-2016 Dr. Latifa Berrezouga 2
Objectifs
Comment définir la carie dentaire? Quels sont les facteurs impliqués? Quelles sont les bactéries cariogènes?
Comment les bactéries induisent une carie dentaire?Est-ce que la carie dentaire est transmissible?
Quels sont les moyens de prévention de la carie dentaire?
• Écologie Complexe de la cavité orale.– > 700 espèce connues de la flore endogène.– Histoire:
Miller (1880): peu de connaissances sur les bactéries. Clarke (1924): le premier ayant associé bactérie à la
carie dentaireo Isolement de S. mutans à partir de caries
dentaires humaineso Reproduction de la carie dentaire sur des
dents extraites. Orland (1955): modèles animaux pour reproduire la
carie dentaire en utilisant le S. mutans2015-2016 3Dr. Latifa Berrezouga
Un peu d’histoire.…
• 1960s : modèles animaux germ-free• 1960s and 70s: importance du glucane
– Initiation de la formation de la plaque (biofilm)– Problèmes d’isolement des bactéries: Nombre,
milieux de culture ….etc.– Théorie spécifique de la plaque
• S. mutans identifié comme étant la bactérie associée à la carie dentaire
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Suite.…
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EST-CE QUE LA CARIE EST DUE SEULEMENT À LA PRÉSENCE
DE BACTÉRIES?
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La carie dentaire est due:
A. À une seule bactérieB. À l’alimentation C. Aux bactéries cariogènesD. À la sensibilité de l’hôteE. Au facteur temps
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La carie dentaire est une pathologie :InfectieuseTransmissible
Multifactorielle (temps, génétique de l’hôte, régime alimentaire)
Host
Bacteria
Time
Nutrition
Caries
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BIOFILM DENTAL PLAQUE
(Kolenbrander, Microbiol Mol Biol Rev, 2002)
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Voir cours Biofilm
MEBBiofilm Aggrégation bactérienne
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Forme spiraléeet des formes rondes (cocci)
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COMMENT DÉFINIR L’ACIDOGÉNÈSE DE LA PLAQUE
OU DU BIOFILM DENTAIRE?
La courbe peut être divisée en trois sections: La région de production d’acide La région de pH minimum ou critique La région de l’élimination de l’acide
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Acidogènèse de la plaque Courbe du Ph = Courbe de Stephan
Solution glucoséechez un sujet indemne de cariesou ayant des polycaries
Carie dentaire et sucres
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QUELLES SONT LES BACTÉRIES CARIOGÈNES?
• TYPES: (Coykendall, 1989)– S. anginosus : important dans les infections purulentes– S. bovis : retrouvé chez des patients avec un cancer du colon– S. mitis : similaire à S. sanguis mais ne fermente aucun sucre– S. mutans : sept espèces– S. salivarius : dans la saliva, rarement dans les infections– S. sanguis , S. mutans : retrouvé dans les endocardites– S. vestbularis : nouvelles espèce isolée de la cavité.
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Bactéries cariogènes: Streptocoques oraux
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Streptococcus mutans
Biofilm
Microscope optique: Coloration de GramGram positif, en petites chaînettes
MEBForme rondecocci Culture positive
en présence de sucrose
SpeciesSpeciesSerotypeSerotypeSourceSource
S mutansS mutans c, e, fc, e, fHumanHumanS rattusS rattus bbRatsRatsS cricetusS cricetus aaRatsRatsS sobrinusS sobrinus d, gd, gHumanHumanS ferusS ferus ccRatsRatsS macacaeS macacae ccMonkeyMonkeyS downeiS downei hhMonkeyMonkey
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Streptococcus mutans: plusieurs sérotypes
1. Acidogénicité: production acide rapide à partir de carbohydrates fermentescibles
2. Aciduricité: survie et continue à produire des acides à pH acide
3. Production de polysaccharides extracellulaires à partir du sucrose alimentaire pour faciliter l’adhérence des bactéries à la surface dentaire et la formation de biofilm
4. Production de polysaccharides intracellulaires: forme de stockage pour prolonger la formation des acides & le maintien d’un pH acide
Rôle des bactéries cariogènes
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EST-CE QUE TOUS LES SUCRESSONT FERMENTESCIBLES?
Sugars and dental caries. Touger-Decker R, van Loveren C. American J Clin Nutr 2003;78(suppl):881S-92S.
Sugar alcohols
Oligosaccharides
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Is sucrose
“the arch criminal of dental caries” ?
(Newbrun,1969)
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1
2
3
Formation de polysaccharides
Voies du métabolisme du sucrose
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Biofilm acide
AceticPropionic
SuccinicFormic Lactic
Ability of bacteria to produce organic acids from fermentable carbohydrates
Glycolyse (fermentation):
- Catabolism Anaerobie des carbohydrates
- Production d’énergie
Glucose 2 acides lactic + 2 ATPs
Bacteries Hétérofermentaires
Production d’une mixture de métabolites:
Bacteries Homofermentaires
Production > 90% acide lactic
bacteriesCariogènes
Acidogénicité
Acides organiques - acetic, propionic, succinic, formic
Ethanol 2015-2016 23Dr. Latifa Berrezouga
Sucrose
Fructosyltransferase Glucosyltransferase
Fructanes Glucanes
disaccharide bond energy
Accumulation du biofilm
S. mutans
glucose sucrose
(S. mutans surface)
Glucan-binding ligands
adhérence & accumulation
+ glucanes
Glucosyltransferase:
Factor de Virulence de S.mutans 2015-2016 24Dr. Latifa Berrezouga
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COMMENT LES S. mutans FORMENT UN BIOFILM?
STREPTOCOCCUS MUTANSAdhésine Ag I/II
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Adhésion à la PAE)Voir composition de la PAE(
STREPTOCOCCUS MUTANS
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Biofilm de S.mutans
Adhésion des S.mutans entre eux par la GTF et la GBP
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EST-CE QUE LES BACTÉRIES CARIOGÈNES SE TRANSMETTENT?
• Naissance: bouche est stérile
• S. sanguis et S. mutans: colonisent les dents
• Nombre de bacteries augmentent en présence de:
Sucrose Caries dents
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Acquisition de S. mutans
Transmission de S.mutans
• Verticale– de la mère au bébé– Profils similaires ou identiques
de S.mutans ont été retrouvés– - Fréquence d’infections chez
l’enfant: plus élevée quand la salive maternelle contient une densité de SM > 105 CFU/ml)
– - Suppression des SM maternels engendre une prévention ou un retard d’infection du bébé
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ECC: early child cariesCaries de la petite enfance
• Horizontale
– Des souches de SM Identiques ont été isolées de groupes d’enfants dans des crèches (L. Tolchinsky)
Transmission de S.mutans
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ECC
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COMMENT SE FORME LA CARIE DENTAIRE?
Facteurs pathologiques vs facteurs protecteurs
Facteurs Pathologiques•Bactéries•Carbohydrates•Dysfunction Salivaire
Facteurs ProtecteursSalive et ses composantsIons Fluorures, calcium, phosphates: ReminéralisationChlorhéxidine , xylitol
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La carie a eu lieu en l’absence de facteurs protecteurs qui interviennent dans les phénomènesde reminéralisation
Carie
Bactéries retrouvées dans la carie de Bactéries retrouvées dans la carie de l’enfantl’enfant
S. mutansS. mutans
Actinomyces naeslundii, A. israeliiActinomyces naeslundii, A. israelii
BifidobacteriumBifidobacterium
VeillonellaVeillonella2015-2016 34Dr. Latifa Berrezouga
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Bactéries retrouvées dans la carie Bactéries retrouvées dans la carie dentinairedentinaire
Lima et al, Caries Res, 2011
L. casei, L. fermentumL. casei, L. fermentum
ActinomycesActinomyces
BifidobacteriumBifidobacterium
VeillonellaVeillonella
Actinomyces: Actinomyces: A. naeslundii, A. israelii,A. naeslundii, A. israelii, A. A. viscosusviscosus
Lactobacilli: Lactobacilli: L. caseiL. casei, , L. acidophilusL. acidophilus , ,L. salivariusL. salivarius, , L. brevisL. brevis, , L. fermentumL. fermentum
S. mutansS. mutans
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Bactéries retrouvées dans la carie Bactéries retrouvées dans la carie radiculaireradiculaire
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White spot: émail déminéralisé, poreux
Brown spot: c’est un white spot pigmenté par les aliments ou les bactéries qui synthétisent des pigments.Cliniquement: un white ou un brown spot peut être
asymptomatique et peut se reminéraliser
MEB: émail déminéralisé
Dentine
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La dissolution acide des hydroxyapatites de l’émail va permettre aux bactéries et aux produits de leur métabolisme
d’atteindre la dentine
Les bactéries sont capables de former un biofilm qui adhère à la dentine tubulaire et inter tubulaire. Les bactéries peuvent pénétrerdans les tubili pour atteindre la pulpe .Les acides produits vont dissoudre la composante minérale .
Les enzymes vont dégrader la composante organique (ex: collagénases)
La dentine est complètement dissoute et infectée .Cliniquement, la dent est sensible aux stimuli thermiques (froid, chaud)
Invasion des tubili dentinaires par les bactéries
(coupe histologique: H&E)
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MEB: biofilm bactérien sur la dentine (flèche rouge)et bactéries dans les tubuli (flèche bleu)
collagène
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QUELS SONT LES MOYENS DE PRÉVENTION ANTIBACTÉRIENNEDE LA CARIE DENTAIRE?
1. Stimulater le flux salivaire chewing gum
3. Rompre la formation du biofilm mécanique (détartrage)
2. Augmenter le pH du biofilm bicarbonates sels d’ammonium
4. Utiliser des agents Antimicrobiens chlorhexidine xylitol fluor
6. Modifier la microflore diminuer la production des acides favoriser la pouvoir tampon
Méthodes pour modifier l’acidogénicité du biofilm
5. Vaccin anti carie
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Effet inhibiteur des antiseptiques
Gluconate de chlorhexidine Bain de bouche, gel ou spray Efficace contre la carie dentaire
et la maladie parodontale Sans alcohol Intéraction avec le fluor
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• “A clean tooth will not decay.” - J. Leon Williams (First president of the ADA)
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ADA: American Dental Association
Changing Environmental Factors - Probiotics
Ilya Mechnitov/Elie MetchnikoffNobel Prize in Medicine, 1908
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Qu’est-ce qu’un probiotique?
Organization Mondiale de la Santé :
Les probiotiques sont des micoorganismes vivants qui, quand administrés à des doses adéquates, confèrent un effet bénéfique chez l’hôte.Ces microorganismes appartiennent à la flore humaine naturelle. Ils préviennent l’adhésion et l’invasion des bactéries pathogènes au niveau du système digestif.
Probiotiques
• Lactobacillus rhamnosus dans le lait: diminution de la carie dentaire chez l’enfant
• Colonization de la bouche et inhibition des streptocoques
• Stabilization de la microflore
(Nase et al., Caries Res, 2001)
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Intervention clinique avec des Probiotiquesau niveau de la cavité orale
EspècesEspèces VehiclueVehiclueRésultats au niveau oralRésultats au niveau oral
L. rhamnosusL. rhamnosus
L. reuteriL. reuteri
BifidobacteriaBifidobacteria
LaitLait FromageFromage
YayourtYayourtEauEau GenciveGencive
YayourtYayourt
Diminution de la densité des SM dans la saliveDiminution de la densité des SM dans la salive Diminution de la densité des SM & des levuresDiminution de la densité des SM & des levuresDiminution de la densité des SM dans la saliveDiminution de la densité des SM dans la salive
Diminution de la densité des SM dans la saliveDiminution de la densité des SM dans la saliveDiminution des gingivitesDiminution des gingivitesDiminution de la densité des SM dans la saliveDiminution de la densité des SM dans la salive
(Nase et al., Caries Res, 2001; Ahola et al., Arch Oral Biol, 2002; Hatakka et al., J Dent Res, 2007; Twetman & Stecksen-Blicks, Int J Ped Dent, 2007)
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EST-CE QU’IL EXISTE UN VACCIN ANTI CARIE?
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OUI…
MAIS NON COMMERCIALISÉ
Pourquoi? La carie est une maladie bénigneElle peut être prévenue par des méthodes d’hygiènes simples ,
peu couteuses et efficacesLe S.mutans n’est pas le seul responsable de la carie dentaire, donc
un vaccin anti S.mutans ne préviendrait pas la survenue de la carie par d’autres bactéries cariogènes
Il est couteux de vacciner des populations pour une pathologie bénigne, Le but d’un vaccin est de prévenir la survenue de pathologies graves
) ex: la poliomyélite, la tuberculose, la rubéole (…et de protéger des populations entières
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Les stratégies d’immunisation contre la carie sont:
L’immunisation active: consiste à utiliser un antigène qui induit la formation d’anticorps protecteurs
L’immunisation passive: immunisation par l’administration d’anticorps
Les essaies d’immunisations anti caries ont été faits chez l’homme, le singe ou le rongeur .Soit la bactérie entière de S.mutans tué est utiliséeSoit des antigènes: l’antigène I/II de S.mutans )adhésine(, l’enzyme GTF ou la protéine GBP
La voie d’administration du vaccin est soit parentérale, orale, ou nasale )spray(
Les effets de cette immunisation sont la protection contre la carie induite par S.mutans
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2015-2016 52Dr. Latifa Berrezouga
2015-2016 53Dr. Latifa Berrezouga
2015-2016 54Dr. Latifa Berrezouga
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POUR EN SAVOIR PLUS
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2015-2016 Dr. Latifa Berrezouga 57
2015-2016 Dr. Latifa Berrezouga 58
2015-2016 Dr. Latifa Berrezouga 59
Souriez……………la vie est belle