Le genre Lactobacillus et la carie dentinaire : utilisation de méthodes génotypiques pour l'identification de l'espèce L. Rhamnosus

par Béatrice Richard

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Sciences odontologiques

Sous la direction de Aline Lonvaud.

Soutenue en 2000

à Bordeaux 2 .

mots clés

• Dentine
• Bacteriologie
• Lactobacillus rhamnosus
• Taxonomie
• Carie dentaire
• Lactobacilles -- Identification
• Génotype
• PCR (génétique)

Résumé

Les capacités de survie des lactobacilles en milieu acide en font le genre prédominant dans la carie dentinaire profonde. Le suivi des espèces associées à la carie au sein de l'écosystème buccal est indispensable à une meilleure compréhension du déroulement du processus carieux et à sa prévention. Il nécessite le développement d'outils permettant la caractérisation précise de ces bactéries, indépendamment de leur phénotype qui peut être instable. Des méthodes génotypiques ont donc été appliquées aux principales espèces retrouvées dans le milieu salivaire (souches de référence de l'ATCC) ainsi qu'à des souches sauvages d'origine buccale pour permettre leur identification. Le travail a été plus particulièrement orienté vers l'espèce Lactobacillus rhamnosus qui prédomine dans les prélèvements issus de dentine cariée. Un profil d'amplification par réaction de polymérisation en chaine (PCR) permettant une première discrimination de cette espèce par rapport aux autres espèces de lactobacilles salivaires a été obtenu. Une sonde spécifique a également été développée et testée en hybridation sur taches. Elle permet d'identifier cette espèce et de suivre son implantation dans la lésion carieuse, mais aussi de surveiller son évolution dans la salive et dans la plaque dentaire. A partir d'un prélèvement de salive, de plaque dentaire ou de dentine cariée, la détection de l'espèce L. Rhamnosus peut se faire par amplification sur cellules entières après incubation du prélèvement sur milieu MRS gélosé. Les profils PCR obtenus en RAPD comme en REP permettent également le typage des souches. Ils pourront autoriser le suivi de leur évolution dans un écosystème particulier, leur transmission à l'intérieur d'un groupe familial, ou aider à mieux comprendre la résistance de certains individus à la carie malgré des charges microbiennes élevées, certains biotypes pouvant être spécifiquement associées à la carie. La détermination du biotype d'une souche est indissociable de celle de son milieu d'origine ou de ses capacités métaboliques. La taxonomie modernes (taxonomie polyphasique) à côté des informations génotypiques ou phylogéniques, doit intégrer des informations phénotypiques sur les micro-organismes.

Titre traduit

The genus Lactobacillus and dentinal caries : genotypic methods for the identification of L. Rhamnosus

Résumé

The Lactobacillus genus is involved in the progression of dental decay. The high acid tolerance of these bacteria make them predominant in dentinal caries. Conventional methods often lead to ambigous results or even to misidentifications. However, very few taxonomic tools have been developed to allow accurate identification of oral lactobacilli. This work develops reliable genotypic methods for identification and detection of the species relative to caries, and particularly of the Lactobacillus rhamnosus species, which dominate in samples from carious dentine, with the aim to monitor its development in this particular ecosystem. Methods based on hybridization with DNA probes and DNA amplification by PCR were used. The dominant salivary Lactobacillus species (reference strains from the ATCC) were selected for this purpose as well as some oral wild strains. DNA profiling using random polymorphic DNA amplification (RAPD) generated specific patterns for L. Rhamnosus ATCC 7469. A species-specific probe was developed and used on dot blots ; it may help to locate this species within its ecological niche and elucidate the progression of the carious process. The detection of L. Rhamnosus from oral samples was obtained after growth in nutritive medium and direct PCR on cells. Moreover, DNA profiles obtained by rep- or RAPD-PCR allow strain typing. This may help to elucidate the progression of the carious process, the transmission within familygroups, or some unexplained resistance to caries that could be related to a particular biotype. Typing do not exclude the description of the metabolic specifities of a strain. Modern taxonomy (polyphasic taxonomy) must include phenotypic characteristics besides genotypic and phylogenetic informations.