Candidate Phyla Radiation dans le microbiote oral humain

Candidate Phyla Radiation in human oral microbiota

• Auteur / Autrice : Fatma Benseddik
• Direction : Didier Raoult
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Maladies Infectieuses
• Date : Soutenance en 2024
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MEPHI - Microbes Evolution Phylogénie et Infections
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : MEPHI - E1 - Microbiote humain et zoonotique : la santé et les maladies à travers la culturomique
• Jury : Président / Présidente : Florence Fenollar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Raoult, Jean Philippe Lavigne, Marie Kempf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Philippe Lavigne, Marie Kempf

Mots clés

Mots clés libres

Candidate Phyla Radiation

Culture

Microbiote oral humain

Candidatus Saccharibacteria

Biologie moléculaire

Microscopie électronique

Candidate Phyla Radiation

Culture

Human oral microbiota

Candidatus Saccharibacteria

Molecular biology

Electron microscopy

Résumé

Le développement des outils de séquençage, de métagénomique et de culture ces deux dernières décennies a permis de mettre en lumière la diversité du microbiote humain dont la découverte d’un superphylum nommé Candiates Phyla Radiation (CPR) en 1981. Depuis, il a été suggéré un rôle des CPR avec certaines pathologies humaines, notamment dentaires, étant donné que la majorité des travaux s’y intéressant analysent des échantillons provenant de la cavité orale. Ce travail de thèse vise à explorer et à caractériser les CPR dans le microbiote de la cavité buccale. Un travail bibliographique sur la composition du microbiote orale associé à la carie et au tartre dentaire a été réalisé afin de déterminer les microorganismes spécifiques à chaque maladie bucco-dentaire, y compris les CPR. Une des conclusions de ce travail est que peu d’études ont finalement rapporté un lien entre les CPR et ces deux maladies buccodentaires, probablement dû à la méconnaissance de ce superphylum, qui n’a jamais été isolé en culture pure à ce jour. C’est pourquoi nous nous somme intéressé à déterminer la prévalence des CPR, et en particulier des Candidatus Saccharibacteria (TM7) dans des échantillons de carie et de tartre par approche moléculaires. Nous montrons ainsi que les TM7 sont significativement plus fréquents et plus abondants dans le tartre que dans la caries dentaires. Des travaux ultérieurs sont nécessaires pour interpréter cette observation, rendant leur culture indispensable. C’est pourquoi nous nous sommes attachés à les cultiver, en utilisant un système de PCR quantitative ainsi que des techniques d’imagerie permettant d’optimiser un protocole de co-culture avec Schaalia odontolytica. Ces approches combinées ont rendu possible la détection, l’isolement et le séquençage d’une nouvelle espèce de Candidatus Saccharibacteria à partir de la salive humaine. Ce travail de thèse constitue un progrès dans nos connaissance sur les CPR et les méthodes permettant de les étudier, et ouvre ainsi la voie à des travaux ultérieurs sur la possible implication des CPR en physiologie et en pathologie humaine, et plus particulièrement dans les maladies bucco-dentaires.

The development of sequencing, metagenomic and culture tools over the last two decades has shed light on the diversity of the human microbiota, including the discovery of a superphylum called Candiates Phyla Radiation (CPR) in 1981. Since then, it has been suggested that CPR may play a role in certain human pathologies, notably dental, as the majority of studies have analyzed samples from the oral cavity. This thesis aims to explore and characterize CPR in the oral microbiota. A literature review on the composition of the oral microbiota associated with dental caries and tartar was carried out to determine the microorganisms specific to each oral disease, including CPR. One of the conclusions of this work is that few studies have finally reported a link between CPR and these two oral diseases, probably due to a lack of understanding of this superphylum, which has never been isolated in pure culture to date. We therefore set out to determine the prevalence of CPR, and in particular Candidatus Saccharibacteria (TM7), in caries and tartar samples using molecular approaches. We show that TM7 are significantly more frequent and abundant in tartar than in dental caries. Further work is needed to interpret this observation, making their culture essential. That's why we set out to culture them, using a quantitative PCR system as well as imaging techniques to optimize a coculture protocol with Schaalia odontolytica. These combined approaches enabled the detection, isolation and sequencing of a new species of Candidatus Saccharibacteria from human saliva. This thesis represents an advance in our knowledge of CPR and the methods for studying them, and paves the way for further work on the possible involvement of CPR in human physiology and pathology, and more particularly in oral diseases.