Le biotope bactérien de la langue : un monde très organisé

Dans ce qu’il est courant d’appeler l’écologie microbienne la question fondamentale est de savoir comment les systèmes microbiens s’organisent les uns avec les autres. La cavité buccale, en particulier la langue, a été choisie pour réaliser une telle étude et les résultats obtenus sont tout à fait surprenants. Afin de comprendre comment l’équipe de biologiste de l’école dentaire de l’Université d’Harvard a procédé il est nécessaire de décrire la technique utilisée dans cette étude consistant à visualiser l’organisation spatiale des communautés de bactéries présentes sur la langue à l’échelle de la bactérie elle-même mais également à des échelles beaucoup plus grandes de centaines de microns. Vingt-quatre anticorps dirigés contre diverses bactéries présentes normalement dans la cavité buccale ont été utilisés dans cette étude. Tous ces anticorps ont été « marqués » avec des molécules fluorescentes émettant dans des longueurs d’onde variées selon l’éclairage monochromatique des préparations étudiées à l’aide de lasers émettant dans diverses longueurs d’onde. Des échantillons ont été prélevés sur la langue de volontaires à l’aide de grattoirs. Ces échantillons ont été éventuellement transférés sur des lames de microscope et fixés avec du formaldéhyde pour ensuite être examinés par visualisation à l’aide de la collection d’anticorps couplés à des molécules fluorescentes. L’acquisition des images correspondaient pour chaque pixel à une surface de 0,11×0,11 micron.

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Les grattoirs prélevaient également des cellules épithéliales de la langue et l’étude a consisté à étudier l’organisation des diverses bactéries autour de ces cellules épithéliales. Il apparaît que les bactéries s’organisent en clones issus d’une seule bactérie parente et forment un territoire pour chacune des espèces. Ces territoires semblent peu, ou ne pas, s’interpénétrer et forment des biofilms hétérogènes autour de chaque cellule épithéliale de la langue. Dans le cliché ci-dessus la fluorescence en grisé provient de la cellule épithéliale et l’organisation, ici dans un plan, montre très clairement l’hétérogénéité du biofilm bactérien dont l’épaisseur comporte plusieurs dizaines de bactéries individuelles. Il faut garder présent à l’esprit le fait que les cellules épithéliales de la langue ont une durée de vie limitée et que l’épithélium est en constante régénération. Comme l’illustre le schéma ci-dessous la première colonisation de la surface des cellules épithéliales « neuves » est suivie d’une séquence de consolidation des clones provenant de bactéries individuelles et le biofilm, selon l’apport de nutriments, se structure progressivement pour former une frontière avec le milieu liquide de la salive :

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Naturellement si on regarde notre langue dans un miroir elle apparaît homogène …

Source : https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.02.097