Formation du biofilm parodontal et pathogenèse microbienne

La maladie parodontale débute par un biofilm : une communauté microbienne structurée, attachée à une surface, enchâssée dans une matrice auto-produite qui colonise la surface dentaire au-dessus et en dessous de la marge gingivale. À mesure que cette communauté mûrit et que sa composition évolue, elle peut passer d'un état compatible avec la santé à un état dysbiotique qui provoque une inflammation destructrice de l'hôte, faisant de la formation du biofilm sous-gingival l'événement en amont de la pathogenèse parodontale.

Definition

Un biofilm parodontal est une communauté polymicrobienne enfermée dans une matrice, attachée à la surface de la dent et à l'intérieur du sulcus gingival, dont la maturation et le changement de composition vers la dysbiose initient et maintiennent la réponse inflammatoire de la parodontite.

Scope

Ce sujet aborde la manière dont les biofilms supra-gingivaux et sous-gingivaux s'assemblent, la colonisation ordonnée décrite par les complexes microbiens de Socransky, le concept de dysbiose polymicrobienne et de pathogènes clés, et pourquoi le mode de croissance en biofilm rend la communauté résistante et une cible thérapeutique difficile. Il traite le biofilm comme le moteur microbien de la réponse de l'hôte décrite dans le domaine parent, et constitue un aperçu de référence plutôt qu'un guide de traitement.

Core questions

• Comment un biofilm s'assemble-t-il sur la surface de la dent et à l'intérieur du sulcus gingival ?
• Qu'est-ce qui distingue une communauté associée à la santé d'une communauté dysbiotique associée à la maladie ?
• Comment les complexes microbiens décrivent-ils la co-occurrence des espèces sous-gingivales ?
• Comment des organismes clés de faible abondance peuvent-ils remodeler l'ensemble de la communauté ?
• Pourquoi le mode de croissance en biofilm est-il résistant aux défenses de l'hôte et à l'élimination ?

Key concepts

• Pellicule et attachement initial
• Colonisateur précoce et tardif
• Biofilm supra-gingival vs sous-gingival
• Matrice extracellulaire
• Complexes rouge et orange
• Dysbiose polymicrobienne
• Pathogène clé
• Tolérance associée au biofilm

Key theories

Complexes microbiens (complexes de couleur de Socransky)

Les espèces sous-gingivales co-existent en grappes caractéristiques, le complexe rouge (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola) étant fortement associé à la maladie et dépendant de colonisateurs antérieurs tels que le complexe orange.

Dysbiose polymicrobienne et hypothèse du pathogène clé

La maladie résulte d'une communauté dysbiotique plutôt que d'un seul pathogène ; des organismes clés de faible abondance peuvent remodeler de manière disproportionnée la communauté et subvertir l'immunité de l'hôte pour favoriser la dysbiose.

Mechanisms

La formation du biofilm commence lorsqu'une pellicule salivaire acquise recouvre la dent et que les premiers colonisateurs s'y attachent, suivie par la coagrégation d'espèces ultérieures et la production d'une matrice extracellulaire qui stabilise la communauté. En sous-gingival, les espèces s'accumulent en complexes ordonnés, les organismes associés à la maladie apparaissant à mesure que la communauté mûrit. La dysbiose modifie ensuite l'activité collective de la communauté vers la protéolyse et la subversion immunitaire, et des organismes clés tels que P. gingivalis peuvent amplifier cela de manière disproportionnée par rapport à leur nombre. La structure du biofilm protège ses membres des défenses de l'hôte et des antimicrobiens, aidant l'état dysbiotique à persister et à défier continuellement le parodonte.

Clinical relevance

La structure du biofilm et la dysbiose expliquent pourquoi la maladie parodontale est associée à des profils de communautés sous-gingivales particuliers et pourquoi le biofilm est décrit comme une cible thérapeutique difficile. Cette entrée caractérise le moteur microbien de la maladie à des fins de référence éducative ; elle ne prescrit pas de traitement antimicrobien ou mécanique pour les individus.

Epidemiology

Les profils sous-gingivaux associés à la maladie, y compris le complexe rouge, sont détectés plus fréquemment et à des niveaux plus élevés sur les sites malades que sur les sites sains, une observation cohérente reliant la composition de la communauté au statut clinique à travers les populations.

History

La culture, puis les études moléculaires, ont fait passer le domaine d'une vision non spécifique à une vision spécifique, puis écologique de la plaque. Les complexes microbiens de Socransky en 1998 ont cartographié la co-occurrence sous-gingivale, Darveau et ses collègues ont encadré le défi microbien, et les concepts de pathogène clé et de dysbiose polymicrobienne de 2012 ont intégré la microbiologie à l'immunité de l'hôte. Le séquençage à haut débit a depuis élargi le tableau au microbiome buccal plus large.

Debates

Pathogènes spécifiques versus dysbiose écologique

La pensée antérieure sur la plaque spécifique se concentrait sur des pathogènes nommés tels que le complexe rouge, tandis que le modèle de dysbiose met l'accent sur le caractère collectif et polymicrobien de la communauté ; les deux points de vue sont partiellement réconciliés par les concepts de pathogènes clés.

Key figures

• Sigmund Socransky
• Anne Haffajee
• Richard Darveau
• George Hajishengallis
• Yvonne Kapila

Seminal works

• socransky-1998
• hajishengallis-2012

Frequently asked questions

Qu'est-ce que le complexe rouge ?

Le complexe rouge est un groupe de trois espèces sous-gingivales (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola) que Socransky a identifiées comme étant fortement associées à la maladie parodontale et qui ont tendance à coloniser après des organismes antérieurs du complexe orange.

Pourquoi la plaque dentaire est-elle appelée biofilm plutôt que simplement bactéries ?

Parce que les organismes se développent en tant que communauté structurée, enfermée dans une matrice et attachée à une surface, ce qui leur confère des propriétés – coopération, communication et tolérance aux défenses et aux antimicrobiens – que les bactéries flottant librement n'ont pas.