Soutenance de thèse de GHILES GRINE

Les archaea sont des microorganismes formant un quatrième domaine de la vie. Les méthanogènes sont un groupe d’archaea anaérobies stricts, connus pour être les seuls êtres vivants capables de produire du méthane comme produit de leur métabolisme. En fonction des substrats utilisés pour la méthanogenèse, les méthanogènes sont subdivisés en trois groupes répartis en sept ordres. Les méthanogènes, qui ne sont pas détectés en routine dans les laboratoires de microbiologie clinique, sont cependant présents dans différents microbiotes humains notamment dans le microbiote oral et le microbiote digestif représentés par un nombre limité d’espèces méthanogènes : Methanobrevibacter smithii, Methanobrevibacter oralis, Methanobrevibacter arbophilus, Methanosphaera stadtmanae, Methanobrevibacter massiliensis, Methanomassiliicoccus luminyensis, Candidatus Methanomassiliicoccus intestinalis, et Candidatus Methanomethylophilus alvus. Etablir le répertoire des méthanogènes associés aux infections polymicrobiennes contribue à une meilleure prise en charge thérapeutique des patients. Cependant, la détection et l’isolement des méthanogènes sont fastidieux, et la prise en charge thérapeutique des patients ayant des pathologies dans lesquelles sont associées des microbes anaérobies est souvent empirique. Dans la première partie de notre Thèse, nous avons revu la littérature de l’ensemble des espèces méthanogènes retrouvées dans les différents microbiotes de l’homme. Nous avons également fait un point sur les diverses méthodes utilisées en microbiologie clinique pour rechercher et identifier ces microorganismes. Notre revue a mis en évidence l’association directe et indirecte des méthanogènes dans certaines maladies chez l’homme. Dans une seconde partie de notre thèse, nous avons montré que le tractus digestif humain est colonisé par M. smithii dès le premier jour de la vie posant ainsi la question des sources potentielles d’acquisition de ce méthanogène, à laquelle nous avons en partie répondu en recherchant les méthanogènes dans le lait maternel, dans les prélèvements vaginaux et dans le fluide salivaire. Nous avons détecté et isolé M. smithii et M. oralis dans le colostrum et dans le lait maternel suggérant ainsi une contamination mère-enfant par allaitement. Concernant les prélèvements vaginaux, M. smithii est détecté dans 97 % des prélèvements collectés chez des patientes ayant une vaginose bactérienne et absent des prélèvements vaginaux collectés chez des femmes ne présentant pas de vaginose bactérienne, indiquant que les méthanogènes ne sont pas transmis aux nouveau-nés via la cavité vaginale. Par la suite, nous avons rapporté pour la toute première fois la détection de méthanogènes, M. oralis et M. smithii dans le fluide salivaire d'individus ne souffrant d'aucune maladie bucco-dentaire, posant l’hypothèse d’une possible transmission au nouveau-né par les baisers de la maman. Dans la troisième partie de notre thèse, nous avons montré pour la première fois que les méthanogènes font partie du microbiote urinaire dans lequel nous avons trouvé M. smithii avec une prévalence de 9 %. Enfin, nous avons optimisé les méthodes de recherche et d’isolement des méthanogènes. Nous avons développé une méthode chimique de production d’H2. L’expertise acquise et les résultats obtenus au cours de cette Thèse, nous invitent à poursuivre des travaux de recherche en Microbiologie Clinique des méthanogènes, en questionnant plus particulièrement leurs rôles en physiologie et en pathologie buccodentaire.

Archaea are microorganisms forming a fourth area of ​​life. Methanogens are a group of strict anaerobic archaea, known to be the only living creatures capable of producing methane as a product of their metabolism. Depending on the substrates used for methanogenesis, the methanogens are subdivided into three groups divided into seven orders. Methanogens, which are not routinely detected in clinical microbiology laboratories, are nevertheless present in various human microbiota, particularly in the oral microbiota and the digestive microbiota represented by a limited number of methanogenic species: Methanobrevibacter smithii, Methanobrevibacter oralis, Methanobrevibacter arbophilus, Methanosphaera stadtmanae, Methanobrevibacter massiliensis, Methanomassiliicoccus luminyensis, Candidatus Methanomassiliicoccus intestinalis, and Candidatus Methanomethylophilus alvus. Establishing the repertoire of methanogens associated with polymicrobial infections contributes to a better therapeutic management of patients. However, the detection and isolation of methanogens is tedious, and the therapeutic management of patients with diseases in which anaerobic microbes are associated is often empirical. In the first part of our thesis, we reviewed the literature of all the methanogenic species found in the different microbiota of humans. We also reviewed the various methods used in clinical microbiology to research and identify these microorganisms. Our review has highlighted the direct and indirect association of methanogens in certain diseases in humans. In a second part of our thesis, we have shown that the human digestive tract is colonized by M. smithii from the first day of life, thus posing the question of the potential sources of acquisition of this methanogen, to which we partially responded by looking for methanogens in breast milk, in vaginal swabs and in the salivary fluid. We detected and isolated M. smithii and M. oralis in colostrum and breast milk suggesting mother-to-child contamination by breastfeeding. Regarding vaginal swabs, M. smithii is detected in 97% of samples collected from patients with bacterial vaginosis and absent from vaginal swabs collected from women without bacterial vaginosis, indicating that methanogens are not transmitted to newborns. born through the vaginal cavity. Subsequently, we have reported for the first time the detection of methanogens, M. oralis and M. smithii in the salivary fluid of individuals suffering from no oral disease, hypothesizing a possible transmission. to the newborn by the kisses of the mother. In the third part of our thesis, we have shown for the first time that methanogens are part of the urinary microbiota in which we found M. smithii with a prevalence of 9%. Finally, we have optimized the methods of research and isolation of methanogens. We have developed a chemical method for producing H2. The expertise acquired and the results obtained during this thesis, invite us to continue research work in Clinical Microbiology of methanogens, questioning more particularly their roles in physiology and oral pathology.