Soutenance de thèse de Khoudia DIOP

Grâce aux avancées technologiques incluant des techniques moléculaires beaucoup plus performantes et de nouvelles stratégies OMICS, de nombreuses études se sont intéressées au microbiote vaginal ces dernières années. Elles ont révélé l'impact de ce dernier sur la santé de la femme. En effet, un déséquilibre de la communauté bactérienne vaginale la rend plus vulnérable, la prédisposant à la vaginose bactérienne ainsi qu’à des complications obstétricales et gynécologiques sévères notamment naissance prématurée et maladies sexuellement transmissibles. La prévalence de la vaginose dépend de la population étudiée. Elle a été rapportée chez 10 à 30% des femmes ayant des rapports sexuels avec des hommes et chez 25 à 50% chez celles ayant des rapports sexuels avec d’autres femmes. Elle peut être > 50% en Afrique orientale et australe. La pathogénèse de la vaginose demeure encore méconnue. Les rechutes sont très fréquentes. Le traitement classique par antibiothérapie échoue dans plus de 50% des cas. Les données sur la flore vaginale normale et anormale se sont étoffées ces dernières années. Si les techniques de culture ont permis d'isoler et de décrire de nombreuses bactéries, les méthodes moléculaires ont mis en évidence les limites de la culture en montrant que le vagin est un biotope complexe contenant une large gamme de bactéries non cultivées ou difficiles à identifier. Dans cette thèse, nous avons analysé 50 prélèvements vaginaux provenant de patientes atteintes de vaginose bactérienne et de femmes saines vivant à Marseille en France et dans une zone rurale au Sénégal. Deux approches ont été utilisées afin de cartographier exhaustivement la flore vaginale : une moléculaire, la métagénomique et une par différentes méthodes de culture, la culturomique. Nous avons pu constater une plus grande diversité bactérienne chez les patientes par rapport aux témoins avec l'augmentation d'espèces telles que Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae ainsi que les procaryotes sensibles à l'oxygène, y compris les Cocci anaérobies à Gram-positif et les Prevotella. Les femmes saines renfermaient plus d’espèces de Lactobacillaceae et de Proteobacteria dans leurs flores. De plus, nous avons également réussi à isoler pour la première fois grâce à la culturomique un nombre important de nouvelles espèces dans la flore vaginale. Le taux de recouvrement des données obtenues par culturomique et métagénomique s’est révélé faible. En effet, sur les 581 bactéries détectées dans le microbiote vaginal, seules 285 espèces (49%) étaient identifiées par culture, 459 (79%) par métagénomique et 163 en utilisant à la fois ces 2 techniques. Ces résultats soulignent bien la complémentarité de ces 2 approches. Enfin, la combinaison de la métagénomique et la culturomique a permis l’identification d’un complexe de 11 espèces/genres bactériens associés à la vaginose : G. vaginalis, A. vaginae, Aeroccocus christensenii, Prevotella, Peptoniphilus, Clostridium, Snethia amnii, Mycoplasma hominis, Porphyromonas, Facklamia languida et Gemella asaccharolytica. L’utilisation de la culturomique a permis d’accroître le répertoire des bactéries humaines avec l’isolement de 27 nouvelles espèces. Parmi elles, 3 (Peptoniphilus vaginalis, Megasphaera vaginalis et Atopobium massiliense) sont étroitement apparentées, respectivement à Peptoniphilus sp DNF00840, Megasphaera sp BV3C16-1 et Atopobium sp S4-5, trois bactéries auparavant détectées comme associées à la vaginose en utilisant les outils moléculaires. En plus d’enrichir les connaissances sur le microbiote, ce travail souligne la diversité et la richesse du microbiote vaginal. Il a permis aussi de mieux caractériser la dysbiose de la flore vaginale lors de la vaginose bactérienne. Le faible taux de recouvrement entre les données de métagénomique et celles de culturomique montre la nécessité de persévérer dans l’isolement des bactéries par culturomique, afin de confirmer les données moléculaires et la viabilité des bactéries détectées.

Over the last decades, thanks to advances in technology including much more efficient molecular techniques and new OMICS strategies, many studies have focused on the vaginal microbiota. They have revealed the impact of this one on women’s health. Indeed, the disruption of the vaginal bacterial community makes it prone, predisposing her to bacterial vaginosis and severe obstetrical and gynecological conditions, including preterm birth, pelvic inflammatory disease, and also sexually transmitted diseases. The prevalence of bacterial vaginosis depends on the studied population. It has been reported in 10 to 30% of women who have sex with men and in 25 to 50% of women who have sex with women in developed countries. It can be greater than 50% in eastern and southern Africa. The pathogenesis of bacterial vaginosis is still unknown. Relapses are very frequent. Conventional treatment with antibiotic therapy fails in more than 50% of cases. While culture techniques have made it possible to isolate and describe many bacterial species, molecular methods have highlighted the limits of culture by showing that the vaginal tract is a complex ecosystem containing a wide range of uncultivated or difficult-to-identify bacteria. In this thesis, we analyzed 50 vaginal samples from bacterial vaginosis patients and healthy women living in Marseille-France and rural Senegal. Two approaches were used in order to map exhaustively the vaginal flora: one molecularly, the metagenomics and another with different cultures conditions, the culturomics. We found a higher bacterial diversity in patients compared to controls with the increase of species such as Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae as well as oxygen-sensitive prokaryotes including Gram-positive anaerobic cocci, and Prevotella spp. Healthy women contained more Lactobacillaceae species and Proteobacteria in their microbiota. In addition, we have also managed to isolate for the first time, thanks to culturomics, a large number of new bacterial species in the vaginal flora. The range of overlap between metagenomic and culturomics data was very low. Indeed, of the 581 species of bacteria detected in the vaginal microbiota, only 285 species (49%) were identified by culture methods, 459 (79%) by metagenomics and 163 were identified using both these 2 techniques. These results highlight the complementarity of these two approaches. Finally, the combination of metagenomics and culturomics has allowed the identification of a complex of 11 bacterial species or genus associated with bacterial vaginosis: Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae, Aeroccocus christensenii, Prevotella, Peptoniphilus, Clostridium, Snethia amnii, Mycoplasma hominis, Porphyromonas, Facklamia languida, and Gemella asaccharolytica. The use of culturomics has extended the repertoire of human-associated bacteria with the isolation of 27 new bacterial species. Among them, three ('Peptoniphilus vaginalis', 'Megasphaera vaginalis' and 'Atopobium massiliense') are closely related to Peptoniphilus sp. DNF00840, Megasphaera sp. BV3C16-1 and Atopobium sp. S4-5, three bacteria detected as associated with bacterial vaginosis using molecular tools. In addition to expanding the knowledge about the human microbiota, this work highlights the diversity and richness of the vaginal microbiota. It has also made it possible to better characterize the dysbiosis of the vaginal flora during bacterial vaginosis. The low range overlap between metagenomic and culturomics data indicates the need to persevere in the isolation of bacteria by culturomics, in order to confirm the molecular data and the viability of the bacteria detected.