Détection des bactéries anciennes à partir de la pulpe dentaire

• Auteur / Autrice : Thi-Nguyen-Ny Tran
• Direction : Michel Drancourt, Gérard Aboudharam
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la sante
• Date : Soutenance le 25/03/2011
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche sur les maladies infectieuses et tropicales émergentes (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Déjou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Drancourt, Gérard Aboudharam, Max Maurin, Eric Crubézy, Catherine Hanni
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Max Maurin, Eric Crubézy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytochromes b

Paléodontologie

Paléopathologie

Paléogénétique

ADN fossile

Pulpe de la dent

Biomolécules fossiles

Mots clés libres

Pulpe dentaire

ADN ancien

Protéine ancienne

Paléomicrobiologie

Dental pulp

Ancient DNA

Ancient protein

Paleomicrobiology

Résumé

Il a été démontré que la pulpe dentaire pouvait constituer un matériel de choix pour la paléomicrobiologie. Au début de ce travail de thèse, nous avons envisagé de rechercher les bactéries bactériémiques chez les mammifères à partir de la pulpe dentaire de dents contemporaines et anciennes. Au préalable, il était nécessaire de classer les dents modernes et anciennes mises à notre disposition par les zoologues et en particulier de déterminer l’espèce à laquelle les dents anciennes appartenaient car il est souvent difficile de différencier morphologiquement des dents appartenant à des espèces proches. Deux méthodes ont été utilisées pour réaliser cette partie de notre travail: la première méthode moléculaire avec comme outil, le gène séquençage du cytochrome b et la seconde protéomique par analyse des profils peptidiques de la pulpe dentaire. Les résultats obtenus ont confirmé que la pulpe dentaire peut constituer une source d’ADN ancien et de protéines anciennes.Dans un deuxième travail, faisant suite aux travaux effectués dans le laboratoire, en collaboration avec différentes équipes d’anthropologues, nous avons mis en place une technique de détection simultanée à haut débit d’ADN bactérien ancien combinée à une PCR «suicide». Cette technique appliquée à la pulpe dentaire de dents humaines anciennes a été utilisée pour détecter sept pathogènes. Les résultats obtenus par cette technique moléculaire attestent de la présence simultanée d’ADN de Y. pestis et de B. quintana dans la pulpe dentaire de dents prélevées sur des restes humains dans les sépultures de Bondy, France (XIème - XVème) et de Venise, Italie (XIVème - XVIème). Ces données suggèrent la transmission de Y. pestis par le pou de corps, vecteur connu de B. quintana, au cours des épidémies de peste ancienne. Les résultats obtenus ont confirmé ceux obtenus par cinq autres équipes que Y. pestis est l'agent responsable de la «Peste Noire». Les résultats de notre travail de Thèse contribuent à la paléomicrobiologie.

The dental pulp has been demonstrated to be a suitable specimen on which to base paleomicrobiology studies. At the initiation of this Thesis work, we aimed to detect bacteria in the dental pulp extracted from contemporary and ancient mammals’ teeth. In mammals, the first task was the classification of species to which the teeth belong. In a first work, we have accomplished this task by two methods used in parallel: the molecular method based on cytochrome b gene sequencing and proteomic method by the dental pulp MALDI TOF mass spectrometry peptide profiling. The results of this work demonstrated that dental pulp is a source for studying both ancient DNA and ancient proteins. In a second work, following previous publications, we detected bacterial DNA from dental pulp of ancient human teeth using a multiplex high-throughput “suicide” PCR to detect seven pathogens (Yersinia pestis, Bacillus anthracis, Borrelia recurrentis, Bartonella quintana, Rickettsia prowazekii, Salmonella enterica Typhi and Poxvirus). We demonstrated the simultaneous presence of Y. pestis DNA and B. quintana DNA in dental pulp specimens collected from burials in Bondy, France dating 11th-15th and burials in Venice, Italy dating 14th-16th. This result may suggest the transmission of Y. pestis by the body louse, the known vector of B. quintana. Also, these results reinforce the large corpus of data produced by five different teams (Pusch et al., 2004 ; Cerutti et al., 2007 ; Bianucci et al., 2009 ; Haensch et al. 2010 ; Wiechmann et al. 2010) that the agent of the Black Death is Y. pestis. Our results herein contributed to the works in paleomicrobiology.