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Le biofilm, une nouvelle vision de la plaque dentaire

Pamela R. Overman, EdD, RDH

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Auparavant, les bactéries étaient étudiées pendant qu'elles se développaient pour former des colonies sur des milieux de culture en laboratoire. Des microscopes plus récents et plus sophistiqués, comme le microscope confocal à balayage laser et la microscopie par excitation biphotonique, ont permis d'étudier les biofilms dans leur état naturel.5,19

Les micro-organismes d'un biofilm ne se comportent pas de la même manière que les bactéries d'un milieu de culture (voir Tableau 1).

Tableau 1. Propriétés fondamentales d’un biofilm20, 21
  • Divers types de microorganismes forment une communauté coopérante
  • Les microorganismes sont agencés en microcolonies séparées par des canaux
  • Ces microcolonies sont entourées d’une matrice protectrice
  • Différents environnements sont présents dans les microcolonies du biofilm
  • L’expression génétique microbienne diffère lorsque les microorganismes sont présents dans un biofilm
  • Les microorganismes disposent d’un système de communication primitif
  • Les microorganismes contenus dans le biofilm sont résistants aux antibiotiques, aux antimicrobiens et à la réponse de l’hôte

Au microscope, on voit que les bactéries d'un biofilm ne sont pas réparties uniformément. Elles se regroupent en micro-colonies, entourées d'une matrice protectrice intermicrobienne (Figure 8). La matrice du biofilm est traversée par des canaux de fluides qui transportent le flux de nutriments, de déchets, d'enzymes, de métabolites et d'oxygène. Les micro-colonies présentes au sein du biofilm jouissent de différents micro-environnements dont le pH, la disponibilité nutritionnelle et la concentration en oxygène varient (Figure 9). Les bactéries d'un biofilm communiquent entre elles en envoyant des signaux chimiques (Figure 10). Ces signaux chimiques déclenchent la production par les bactéries de protéines et d'enzymes potentiellement nuisibles, des agressines qui permettent au biofilm intra-buccal de contourner les systèmes de défense de l'hôte.5,6

Nos tentatives passées de prévention et de contrôle des maladies parodontales se basaient sur les performances des bactéries en condition de laboratoire.1,5 La meilleure compréhension des biofilms a démontré qu'il existait de grandes différences entre le comportement bactérien en laboratoire et leur comportement dans leurs écosystèmes naturels. Ainsi, les bactéries d'un biofilm produisent des composés qu'elles ne produisent pas lorsqu'elles sont mises en culture. En outre, la matrice du biofilm qui entoure les micro-colonies sert de barrière protectrice. Cela permet d'expliquer pourquoi les antimicrobiens systémiques et administrés localement n'ont pas toujours bien fonctionné, même lorsqu'ils ciblaient des micro-organismes spécifiques. Un chercheur a ainsi estimé que la dose médicamenteuse nécessaire pour tuer un micro-organisme était 1 000 fois supérieure lorsqu'il se trouvait dans un biofilm que lorsqu'il était dans un environnement à l'état libre ou planctonique.20La matrice protectrice du biofilm permet également d'expliquer pourquoi le contrôle mécanique de la plaque dentaire et l'hygiène bucco-dentaire personnelle ont continué à faire partie intégrante de la thérapie parodontale.17,21 Les biofilms peuvent en effet être éliminés par des moyens mécaniques. Toutefois, ils recommencent immédiatement à se former, et la recherche continue donc pour trouver des moyens de les combattre.

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