Soutenance de thèse de ALLINI NTIGUEMASSA Priscille
Titre de thèse
Décortiquer le microbiote vaginal pour une meilleure prise en charge de la vaginose bactérienne
Unravelling the vaginal microbiota to improve management of bacterial vaginosis
Résumé de la thèse
Le microbiote vaginal est un écosystème complexe qui abrite des bactéries, des virus, des champignons, des archées et des candidate phyla radiation. Chez les femmes en âge de procréer, il est généralement dominé par des lactobacilles, qui garantissent un pH acide et une protection antimicrobienne. Un déséquilibre marqué par une diminution de ces lactobacilles au profit de bactéries anaérobies favorise la vaginose bactérienne (VB), qui est associée à des complications obstétricales et gynécologiques graves. La prévalence de la VB varie selon les populations, atteignant plus de 50 % en Afrique, mais son étiologie reste mal définie.Dans ce contexte, cette thèse visait à : (1) isoler et identifier les espèces de Gardnerella afin d'évaluer leur diversité et de développer des méthodes de diagnostic fiables ; (2) caractériser les espèces non encore reconnues ; (3) analyser in vitro la sensibilité aux antibiotiques des souches de vaginose bactérienne (VB) et des lactobacilles ; (4) explorer les interactions entre lactobacilles et bactéries associées à la VB pour identifier des alternatives thérapeutiques.
À partir de 201 prélèvements vaginaux des femmes ayant une flore normale, 101 isolats de Gardnerella issus de 82 échantillons ont été identifiés par MALDI-TOF. Les analyses ADN-ADN et ANI ont permis de classer ces isolats en huit espèces distinctes : G. vaginalis (67 %), G. leopoldii (13 %), G. swidsinskii (9 %), espèce génomique 9 (4 %), G. greenwoodii (3 %), G. piotii (2 %), espèce génomique 2 (1 %) et Candidatus espèce génomique 15 (1 %). L'étude a permis la description officielle de nouvelles espèces : Gardnerella lacydonensis sp. nov., G. bretellae sp. nov., G. phocaeensis sp. nov. et G. massiliensis sp. nov..
In vitro un taux élevé de résistance au métronidazole a été observé chez Gardnerella spp et Fannyhessea vaginae, alors que la clindamycine restait globalement efficace. Peptostreptococcus anaerobius et Prevotella bivia étaient sensibles aux deux molécules. Les lactobacilles, quant à eux, se sont montrés résistants au métronidazole mais sensibles à la clindamycine. L'analyse génomique des souches de Gardnerela spp. et F. vagine a révélé de nombreux gènes de résistance (lincosamides, tétracyclines, macrolides, aminosides) souvent associés à des éléments mobiles favorisant leur transfert horizontal. Des mutations du gène RsmH de la methyltransferase pourraient expliquer la résistance de certaines souches au métronidazole.
Concernant l'activité antimicrobienne, seules les souches de Lactobacillus gasseri et Lactobacillus jensenii ont inhibé significativement les bactéries associées à la VB. L'efficacité variait davantage selon la souche que selon l'espèce. Deux souches particulièrement actives, L. gasseri P0528 et P0993, produisaient plusieurs classes de bactériocines, dont la lactocilline et la gasséricine T, capables d'inhiber F. vaginae et G. vaginalis. Toutefois, ces souches manquaient certains gènes essentiels aux fonctions probiotiques complètes , révélant une variabilité fonctionnelle interindividuelle.Mais aussi une perte de l'efficacité au fil des répiquages.
Cette étude enrichit la connaissance du genre Gardnerella par l'identification de nouvelles espèces et souligne l'importance d'une approche individualisée dans le choix des probiotiques. Elle met aussi en évidence la nécessité de développer des stratégies thérapeutiques alternatives, tenant compte à la fois de la diversité génomique de Gardnerella et du potentiel antimicrobien spécifique des lactobacilles.
Thesis resume
The vaginal microbiota is a complex ecosystem that harbours bacteria, viruses, fungi, archaea and candidate phyla radiation. In women of childbearing age, it is generally dominated by lactobacilli, which ensure an acidic pH and antimicrobial protection. An imbalance marked by a decrease in these lactobacilli in favour of anaerobic bacteria promotes bacterial vaginosis (BV), which is associated with serious obstetric and gynaecological complications. The prevalence of BV varies among populations, reaching more than 50% in Africa, but its aetiology remains poorly defined.
Long attributed to Gardnerella vaginalis, BV is now considered a multifactorial dysbiosis involving several species. Taxonomic and genomic advances have identified 14 distinct genomic species of G. vaginalis, only six of which have been officially described. Despite treatment with metronidazole or clindamycin, the recurrence rate remains high (up to 60%), exacerbated by increasing resistance to metronidazole. Current diagnostic methods, based on the 16S rRNA gene, do not allow for precise differentiation between Gardnerella species, which complicates management.
In this context, this thesis aimed to: (1) isolate and identify Gardnerella species in order to assess their diversity and develop reliable diagnostic methods; (2) characterise species not yet recognised; (3) analyse in vitro the antibiotic sensitivity of bacterial vaginosis (BV) strains and lactobacilli; (4) explore interactions between lactobacilli and bacteria associated with BV to identify therapeutic alternatives.
From 201 vaginal samples from women with normal flora, 101 Gardnerella isolates from 82 samples were identified by MALDI-TOF. DNA-DNA and ANI analyzes made it possible to classify these isolates into eight distinct species: G. vaginalis (67%), G. leopoldii (13%), G. swidsinskii (9%), genomic species 9 (4%), G. greenwoodii (3%), G. piotii (2%), genomic species 2 (1%) and Candidatus genomic species 15 (1%). The study allowed the official description of new species: Gardnerella lacydonensis sp. nov., G. bretellae sp. nov., G. phocaeensis sp. nov. and G. massiliensis sp. Nov.
In vitro, a high rate of metronidazole resistance was observed in Gardnerella spp. and Fannyhessea vaginae, while clindamycin remained generally effective. Peptostreptococcus anaerobius and Prevotella bivia were sensitive to both molecules. Lactobacilli, for their part, were resistant to metronidazole but sensitive to clindamycin. Genomic analysis of Gardnerella spp. and F. vagina strains revealed numerous resistance genes (lincosamides, tetracyclines, macrolides, aminoglycosides), often associated with mobile elements promoting their horizontal transfer. Mutations in the RsmH methyltransferase gene could explain the resistance of some strains to metronidazole.
Regarding antimicrobial activity, only strains of Lactobacillus gasseri and Lactobacillus jensenii significantly inhibited bacteria associated with BV. Efficacy varied more by strain than by species. Two particularly active strains, L. gasseri P0528 and P0993, produced several classes of bacteriocins, including lactocillin and gassericin T, capable of inhibiting F. vaginae and G. vaginalis. However, these strains lacked certain genes essential for complete probiotic functions, revealing inter-individual functional variability and a loss of efficacy over the course of subcultures.
This study enriches knowledge of the genus Gardnerella by identifying new species and underscores the importance of an individualized approach to probiotic selection. It also highlights the need to develop alternative therapeutic strategies, taking into account both the genomic diversity of Gardnerella and the specific antimicrobial potential of lactobacilli.