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Endo Tribune Édition Française

Endo Tribune Édition Française | Février 201424 Lesbiofilmsbactérienspathogènesrepré- sentent une grave menace pour l’homme et ilesttempsdeprendretrèsausérieuxcepro- blème ceci d’autant plus que l’efficacité des antibiotiques s’essouffle, que les biofilms bactériens acquièrent des propriétés défen- sives impressionnantes résistant à tous les antiseptiquesconnusetmêmeauxdéfenses immunitairesetàleursanticorps.Larecher- che a ultimement ouvert la voie des ions qui se révèlent particulièrement toxiques pour ces biofilms. Malheureusement la majorité des ions sont toxiques pour l’organisme de l’homme. Un ion, l’ion OH-, est atoxique . Sonutilisation,enparticulier enendodontie (qui représente l’un des réservoir les plus dangereux du point de vue bactériologique) ouvre de nouveaux horizons dans le traite- mentdesinfectionsaiguesouchroniquesde la cavité buccale. Unbiofilmestunecommunautémulticel- lulaire plus ou moins complexe, souvent symbiotique, de micro-organismes (bacté- ries, champignons, algues ou protozoaires), adhérant entre eux et à une surface, et mar- quée par la sécrétion d’une matrice adhésive etprotectrice.Ilseformegénéralementdans l’eau ou en milieu aqueux, Les biofilms sont, sauf exceptions, obser- vés dans les milieux aqueux ou exposés à l’humidité. Ils peuvent se développer sur n’importe quel type de surface naturelle ou artificielle,qu’ellesoitminérale(roche,inter- faces air-liquide…) ou organique (peau, cavi- tésorganiques,tubedigestifdesanimaux,ra- cines et feuilles des plantes), industrielle (ca- nalisations, coques des navires) ou médicale (prothèses, cathéters)…Un biofilm peut ad- hérer partout, même sur des matériaux « antiadhésifs » comme le polytétrafluoroé- thylène (ou téflon) ce qui est d’ailleurs la grande hantise de la chirurgie cardiovascu- laire. Un biofilm est une parade aux agressivi- tés envers les micro-organismes qui l’habi- tent. Le biofilm croît d’autant plus rapide- ment que le milieu est riche en nutriments. Lesmicro-organismessontàplusd’untitre protégés et reliés entre eux par une matrice que fait le biofilm . Cette protection est aussi bien passive, métabolique, active que géné- tique+. Protection passive Par sa simple présence cette matrice pro- tège passivement les cellules dans un rôle de simple barrière physique contre l’entrée des agents antimicrobiens, détergents ( hypo- chlorite de soude en particulier !) et antibio- tiquesetlesanticorpsmêmedel’hôte :lama- trice extracellulaire dense et la couche ex- terne de cellules protègent l’intérieur de la communauté. Protection métabolique. Autrefacteurderésistanceaccrue: lesbac- téries entourées de biofilm sont moins acti- ves métaboliquement, donc moins réceptives aux agents antimicrobiens et aux disrup- tions environnementales. Protection active La résistance de P. aeruginosa aux antibio- tiques a également été partiellement attri- buée à des pompes de flux du biofilm expul- sant activement les composants antimicro- biens. Quelques biofilms se sont avérés contenir des canaux aqueux qui en sus de la distribution de nutriments permettent celle de molécules de signalisation, établissant la communication entre cellules par des si- gnauxbiochimiquesdonclafonctiondesmo- léculessignalantleséchangesdecelluleàcel- lule changent à partir d’une concentration donnée des bactéries. Protection génétique Danscertainscas,larésistanceauxantibio- tiques et biocides peut être exponentielle- mentmultipliée.Eneffet,lorsdeleurimplan- tation dans un biofilm l’expression géné- tique des bactéries est modifiée. Cet environ- nement d’échanges de matériel génétique permettant le transfert d’informations est donc propice à l’acquisition de nouveaux ca- ractères. Lebiofilmestdoncuneunitéfonctionnelle destructuremulticellulaireorganiséedontle cycle de développement se déroule en cinq étapes: 1. « Lapremièreétapeestl’adhésion(réversi- ble) de micro-organismes mobiles à une surface, principalement par des liaisons chimiques non covalentes ou faibles. Ces liaisons entre la cellule (surtout ses protéi- nes : les curlis) et la surface d’attachement sont de type van der Waals, électrostatique, ou encore acide-base de Lewis. 2. Vient ensuite l’adhésion permanente par la formation de molécules protéiques ap- peléesligands,etdestructurestellesqueles pili. Ces premiers points fixes augmentent la capacité d’ancrage d’autres micro-orga- nismes en accroissant et en variant les sur- faces d’ancrage. Noter que certaines espè- ces ne sont pas capables de s’ancrer elles- mêmes et s’intègrent à d’autres espèces déjà installées en colonies en s’attachant à leur biofilm. On a ici les prémices de la structure du biofilm: sa diversité de natu- res et de structures laisse envisager une di- versité de fonctions. 3. Les micro-organismes se divisent, com- mençant ainsi des microcolonies. À partir d’une concentration suffisamment dense d’individus, les microcolonies commen- cent la sécrétion du biofilm proprement dit. 4. Le biofilm grandit et mûrit, s’épaississant jusqu’à devenir macroscopique, voire géant en conditions optimales. 5. La cinquième étape est la phase de disper- sion, dite phase planctonique : induits par le vieillissement du biofilm, certains stress oucarences,lesmicro-organismespeuvent activement se séparer du biofilm, parfois consommantlamatricequireprésenteune sourced’énergie.Cesmicro-organismesre- tournent à l’état dit « planctonique » de li- brecirculationetpeuventallercoloniserde nouvelles surfaces, complétant ainsi le cy- cle. Dans le mode de vie du biofilm et selon cemodèleencinqétapes,laphase"plancto- nique" peut alors être vue comme une phase de dispersion, tout comme le déta- chement « autogène » de plaques ou mor- ceaux de biofilms, qui semble fortement influencéparlatempérature,eneauxdou- ces tempérées ». ( 1) Biofilms,oùlestrouvent-on? Sur ou dans les organismes : • Sur la peau ou à l’intérieur des organismes vivantslesbiofilmsbactériensontunrôlela plupartdutempsprotecteur(ex:pourladi- gestion :dansl’intestin,surlapeau:poursa protection) et accidentellement destruc- teurs . Des biofilms pathogènes sont impli- quésdansunelargegammedemaladiesin- fectieuses : 65 % des infections recensées chez l’homme dans les pays développés sont causées ou entretenues par des bio- films, et plus de 80 % des infections bacté- riennes chroniques le sont. Certaines mal- adies (ex : mucoviscidose) ou de mauvaises conditions environnementales favorisent laformationdebiofilmssourced’infections et surinfections. • Des biofilms peuvent aussi se développer sur des surfaces « inertes » du corps hu- mains : les dents où ils forment la plaque dentaire , les caries, les infections canalai- res, les infections chroniques des tubules dentinaires ; mais aussi sur des implants et prothèses (ce qui justifie les très strictes conditions des opérations d’implantation de celles-ci), ou des séquestres osseuses. Toute bactérie (même considérée comme n’étant pas pathogène en général) peut y formerunbiofilmetcauserdesfièvres(avec bactériémie)périodiqueslorsdesphasesde dispersion. Comme le montre cette reproduction en 3 D d’un cathéter placé dans une veine, les bactéries s’échappant d’un biofilm en phase de dispersion se fixent à nouveau sur ce sup- port et reconstruisent un nouveau biofilm. Chaque fois qu’il y aura bactériémie, selon la virulence et la quantité des souches bacté- riennes, on peut se trouver devant des com- plicationsgravesallantdelasimplefièvreàla septicémie. L’activité des antibiotiques de plus en plus miseenéchec(2,3,4,) ,lescapacitésderésistance et de survie des biofilms bactériens éton- namment développés, le système immuni- taire de la population souvent affaibli par la viemoderneetcertainsmédicaments(corti- sone, antibiotiques et antidépresseurs), sont autant de raisons qui expliquent que nous sommes actuellement en position dange- reuse, risquant d’être totalement débordés par le phénomène. En premier lieu, l’urgence est de trouver dessolutionspouréradiquerlesrisquesd’in- fections secondaires en chirurgie orthopé- dique, cardio-vasculaire, greffes d’organes, ophtalmo, ORL, brulés, etc…(5,6) Eliminertouslesfoyersinfectieux,enparti- culierchroniquesquisecachentdansnotreor- ganisme est le premier geste à réaliser. Or la preuveestfaitequelesfoyerslesplusprécoces, les plus nombreux, les plus virulents se trou- ventdans les portesd’entréedel’organisme,la cavitébucco-dentaireenpremierlieu.(7,8) Laplaque,Lespochespyorrhéiques,lesim- plants,lesprotheses, l’arbrecanalaire,lestu- bules dentinaires sont des lieux privilégiés pouraccueillircesbiofilms.Touteslescondi- tions sont remplies : milieu aqueux, nutri- ments, cavités et canaux, parois ou adhérer, flore riche et diversifiée de bactéries sapro- phytes mais aussi pathogènes.(9,10) CAS CLINIQUE Biofilms bactériens pathogènes et traitements endodontiques Dr.Prof.Philippe Lagarde,C.E.S Stomatologie Université de Paris Biofilm de Pseudomonas aeruginosa en dévelop- pement. Bactériémie e Circulation sangine Canaux secondaires Canalicules dentinaires

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