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L’étude du microbiome humain a commencé avec la plaque dentaire.
Entre les années 1920 et 1950, le médecin-dentiste américain Appleton et d’autres auteurs ont répertorié ces bactéries et noté qu’elles étaient influencées par la salive, la nourriture, l’âge, les saisons et les maladies. En 1999, un autre médecin-dentiste a gratté la plaque d’un certain David Relman, qui a ensuite analysé les microbes qui s’y trouvaient en déchiquetant et en séquençant leur ADN.
Le problème avec cette approche de séquençage est qu’il est très efficace pour vous dire qui est là, mais pas où il se trouve. C’est comme étudier une ville en lisant un annuaire téléphonique: complet, mais il manque beaucoup d’informations cruciales.
Les bactéries mesurent généralement quelques millionièmes de mètres de long. Pour eux, une bouche humaine est un monde entier. La langue, les dents et les gencives sont des habitats très différents, chacun avec sa propre faune. Il existe même des différences entre les microbes situés au-dessous et au-dessus de la ligne gingivale d’une seule dent. Et dans chacun de ces habitats, les microbes se font concurrence, échangent des nutriments et modifient l’environnement. Pour comprendre ce monde et son impact potentiel sur nos vies et notre santé, nous devons adopter le point de vue d’une bactérie. Nous devons savoir qui est où.
La recherche montre des structures fantastiques ressemblant à des forêts. . Il y avait de longs filaments magenta de Corynebacterium, poussant des mêmes endroits et couronnés par des sphères vertes de Streptocoque ressemblant à des forêts, Corynebacterium comme troncs d’arbres et Streptocoque comme couvert. Quelle que soit la métaphore, il est clair que les bactéries présentes dans la plaque ne flottent pas au hasard. Ils sont organisés. Ils sont structurés. Chaque groupe a sa place.
Chaque espèce modifie également son environnement local d’une manière que les autres détestent ou exploitent. Par exemple, Corynebacterium est le membre fondateur qui se colle à l’émail dentaire, se développe vers l’extérieur et forme un cadre pour le reste de la communauté. (Il crée également un réservoir solide qui résiste aux brosses et aux rince-bouches, ce qui explique pourquoi la plaque peut être si difficile à éliminer.)
Streptococcus consomme des sucres et de l’oxygène pour produire du lactate et du peroxyde d’hydrogène, substances que de nombreux microbes ne peuvent tolérer. Mais Aggregatibacter peut détoxifier le peroxyde et manger du lactate, ce qui lui permet de prospérer dans la canopée.
Streptococcus libère également du dioxyde de carbone, dont Capnocytophaga a besoin pour grandir, ce qui explique pourquoi ce dernier vit dans la zone située juste sous la canopée, nichée dans les troncs de Corynebacterium. Cette zone, pauvre en oxygène grâce au streptocoque, abrite également des espèces anaérobies telles que Fusobacterium. Le degré d’organisation dans la communauté dépasse nos rêves les plus fous. Cette plaque ressemble moins à un mélange aléatoire de bactéries qu’à un tissu; organisées en sous-structures qui ont probablement des fonctions spécifiques.
Il reste beaucoup à apprendre…