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Une approche potentielle pour modifier le microbiome vaginal

biologie 04 mars 2022

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L’appareil génital féminin est naturellement colonisé par des communautés mixtes de bactéries, connues sous le nom de microbiome vaginal. Lorsque ces communautés sont dominées par des espèces telles que Lactobacillus crispatus, elles assurent d’importantes fonctions de protection de la santé génitale.

Traiter la vaginose bactérienne en supprimant Lactobacillus iners

Mais la prolifération de certaines autres espèces bactériennes est liée à une maladie connue sous le nom de vaginose bactérienne (VB). La VB affecte près de 30 % des femmes dans le monde et entraîne un risque accru de maladies sexuellement transmissibles, de VIH et, chez les femmes enceintes, des naissances prématurées.

L’une des raisons de la récurrence de la VB pourrait être que le traitement fait souvent en sorte que le microbiome soit dominé par une espèce appelée Lactobacillus iners au lieu de L. crispatus. Dans un article, des chercheurs du Ragon Institute du MGH, du MIT et de Harvard et leurs collègues montrent que L. iners a des besoins nutritionnels uniques qui le distinguent de L. crispatus, ce qui pourrait permettre de la cibler à l’aide de nouvelles stratégies thérapeutiques.

« L. iners est l’espèce bactérienne vaginale la plus abondante et la plus courante dans le monde, mais elle est peu étudiée car les scientifiques ont eu du mal à la cultiver en laboratoire dans les conditions utilisées pour cultiver des espèces comme L. crispatus », explique Seth Bloom, instructeur à la division des maladies infectieuses du MGH et qui est l’auteur principal de cette étude.

L’acide aminé cystéine favorisait la croissance de Lactobacillus iners

Bloom et ses collègues ont constaté que l’ajout de l’acide aminé cystéine aux milieux de culture standard de Lactobacillus leur permettait de cultiver des souches de L. iners à partir d’échantillons prélevés sur des femmes américaines et sud-africaines.

Étonnamment, lorsque les chercheurs ont analysé une nouvelle collection de plus de 1 200 génomes vaginaux de Lactobacillus provenant de plus de 300 femmes sur quatre continents, ils ont constaté qu’aucune des espèces n’était capable de produire sa propre cystéine. Cette découverte a été confirmée par des expériences menées avec Ben Woolston et Emily Balskus, du département de chimie et de biologie chimique de Harvard.

L’équipe a donc émis l’hypothèse que toutes les espèces vaginales de Lactobacillus ont besoin de sources externes de cystéine. Ils ont mesuré les concentrations de cystéine dans des échantillons de liquide vaginal prélevés chez des femmes sud-africaines présentant des taux élevés de VB, et ont constaté que des niveaux de cystéine vaginale plus élevés étaient liés à des microbiomes dominés par Lactobacillus, tandis que la VB était associée à des niveaux de cystéine plus faibles.

« Ces résultats suggèrent que tous les lactobacilles vaginaux acquièrent de la cystéine à partir de leur environnement, mais que la capacité de L. iners à le faire était plus limitée que celle des autres espèces », explique Bloom. « En effet, lorsque nous avons examiné les génomes, nous avons constaté que toutes les espèces, à l’exception de L. iners, possédaient plusieurs systèmes prédits pour transporter la cystéine ou sa forme oxydée, la cystine. »

Les inhibiteurs de l’absorption de la cystine bloquaient L. iners

L’équipe a donc testé les effets de composés connus pour inhiber l’absorption de la cystine, et a constaté que les inhibiteurs de l’absorption de la cystine bloquaient sélectivement la croissance de L. iners en laboratoire, mais pas celle des autres espèces de Lactobacillus.

« Ces résultats étaient passionnants car ils suggéraient un moyen d’améliorer le traitement de la BV en bloquant la croissance de L. iners en faveur d’espèces associées à la santé comme L. crispatus », explique le co-auteur Nomfuneko Mafunda, un candidat MPH à la Harvard T.H. Chan School of Public Health.

Pour tester cette idée, Bloom et Mafunda ont construit en laboratoire des communautés bactériennes mixtes comprenant L. iners, L. crispatus et diverses bactéries associées à la BV. Ils ont ensuite traité ces communautés avec un antibiotique couramment utilisé pour le traitement de la VB, avec un inhibiteur de l’absorption de la cystine, ou avec une combinaison des deux. Leurs résultats ont montré que la combinaison permettait à L. crispatus de supplanter les autres espèces plus efficacement que l’antibiotique seul.

De meilleures thérapies contre la vaginose bactérienne

Les chercheurs pensent que ces résultats ouvrent la voie à de meilleures thérapies. « L’une des raisons pour lesquelles il a été difficile de mettre au point des traitements efficaces contre la VB est que nous ne disposions pas des outils adéquats pour étudier le microbiome vaginal en laboratoire », explique Doug Kwon, membre du groupe Ragon et auteur principal de cette étude.

« Ici, le développement du bon outil pour cultiver L. iners en laboratoire s’est immédiatement traduit par une découverte importante qui, nous l’espérons, conduira à de meilleures thérapies pour la VB. »

Cette recherche a été publiée dans Nature Microbiology.

Source : Massachusetts General Hospital
Crédit photo : Depositphotos