Soutenance de thèse de Elisabeth SOGODOGO

Les Archaea sont des microorganismes formant un des quatre domaines délimités dans le monde vivant, au sein desquels les méthanogènes sont des archaea anaérobies stricts, seuls organismes connus pour produire du méthane au cours de certains métabolismes. Le corps humain ne contient qu’un nombre limité d’espèces méthanogènes. Ces méthanogènes associés à l’homme sont retrouvés dans différents microbiotes oral, digestif, vaginal et cutané. Dans la première partie de notre Thèse, nous avons revu la littérature sur les méthanogènes retrouvés dans les différents microbiotes de l’Homme. Nous avons également fait un point sur les diverses méthodes utilisées pour la détection de ces microorganismes au laboratoire de microbiologie clinique. Notre revue a mis en évidence l’implication des méthanogènes dans certaines maladies chez l’homme. Les méthanogènes ont un métabolisme hydrogénotrophe nécessitant la présence d’hydrogène (H2) pour réduire le dioxyde de carbone (CO2) en méthane (CH4), processus appelé méthanogénèse. Dans une seconde partie de notre travail de Thèse, nous avons testé la production d’hydrogène par les bactéries anaérobies facultatives d’intérêt clinique, plus particulièrement les bactéries précédemment retrouvées associées avec les méthanogènes dans les échantillons cliniques. Nous avons observé que toutes les bactéries anaérobies facultatives n’ont pas la capacité de produire de l’hydrogène gazeux et nous avons rapporté trois bactéries qui n’étaient pas connues en littérature pour la production d’hydrogène. Dans la troisième partie de notre Thèse, nous avons exploré la flore sinusale à la recherche de méthanogènes. Nous avons pu mettre en évidence par des méthodes de biologie moléculaire, d’hybridation fluorescente in situ (FISH) et de culture, des méthanogènes chez neuf patients différents présentant des infections sinusales. Chez ces patients, nous avons documenté Methanobrevibacter smithii dans six cas, Methanobrevibacter oralis dans cinq cas et “Méthanobrevibacter massiliense ” dans un cas. Cette étude, a permis pour la première fois de détecter des méthanogènes chez des patients présentant une sinusite réfractaire, nous en discutons les implications thérapeutiques. Toutes les études cliniques antérieures sur les méthanogènes étaient principalement réalisées sur des populations en Europe, en Asie, en Amérique du Nord et au Brésil. Il n’existait pas d’étude effectuée pour la recherche en méthanogènes chez des individus vivant en Afrique. Nous nous sommes intéressées à rechercher les méthanogènes dans la cavité orale chez un autre type de population plus précisément dans un centre d’odonto-stomatologie au Mali. Au total, nous avons obtenu huit échantillons positifs pour les méthanogènes, dont cinq Methanobrevibacter oralis, un Methanobrevibacter smithii, un Methanobrevibacter massiliense"et une co-infection par Methanobrevibacter oralis et" Methanobrevibacter massiliense ”. A travers notre étude, nous avons montré l’existence d’un répertoire oral universel de méthanogènes comprenant Methanobrevibacter oralis, Methanobrevibacter smithii et Methanobrevibacter massiliensis, ces espèces méthanogènes ayant déjà été documentées en Europe, Asie et en Amérique du Nord et au Brésil. Dans la quatrième et dernière partie de notre Thèse, nous avons étudié le répertoire des archaea et bactéries associées à quinze espèces de plantes différentes utilisées comme brosses à dents naturelles à Bamako, au Mali. Si les méthodes de biologie moléculaire n'ont pas permis de mettre en évidence les archaea, cinquante espèces bactériennes, dont trente-trois espèces aéro-anaérobies et dix-sept espèces aérobies, ont été isolées sur des brosses à dents naturelles. Ce travail montre que les brosses à dents végétales peuvent être une source de bactéries potentiellement pathogènes chez l'homme.

Archaea are microorganisms forming one of the four domains defined in the living world, in which methanogens are strict anaerobic archaea, the only organisms known to produce methane during certain metabolisms. The human body contains only 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. These methanogens associated with humans are found in various microbiota oral, digestive, vaginal and cutaneous.In the first part of our thesis, we reviewed the literature on methanogens found in humans and the different microbiota associated. We also reviewed the various methods used to detect these microorganisms in the clinical microbiology laboratory. Our review has highlighted the involvement of methanogens in certain diseases in humans.Methanogens have a hydrogenotrophic metabolism requiring the presence of hydrogen (H2) to reduce carbon dioxide (CO2) to methane (CH4), a process called methanogenesis. In a second part of our Thesis work, we tested the hydrogen production by facultative anaerobic bacteria of clinical interest, more particularly the bacteria previously found associated with methanogens in clinical samples. We observed that all facultative anaerobic bacteria do not have the capacity to produce hydrogen gas and reported three bacteria that were not known in the literature for the production of hydrogen. In the third part of our Thesis, we explored the sinus flora in search of methanogens. We have been able to demonstrate methanogens in nine different patients with sinus infections using molecular biology, fluorescence in situ hybridization (FISH) and culture methods.In these patients, we documented Methanobrevibacter smithii in six cases, Methanobrevibacter oralis in five cases and "Methanobrevibacter massiliense" in one case. This study has, for the first time, made it possible to detect methanogens in patients with refractory sinusitis, and we discuss the therapeutic implications. All previous clinical studies on methanogens were mainly performed in populations in Europe, Asia, North America and Brazil. There was no study conducted for methanogenic research in individuals living in Africa. We were interested in looking for methanogens in the oral cavity in another type of population more specifically in a center of odonto-stomatology in Mali. In total, we obtained eight positive samples for methanogens, including five Methanobrevibacter oralis, one Methanobrevibacter smithii, one Methanobrevibacter massiliense "and one co-infection with Methanobrevibacter oralis and" Methanobrevibacter massiliense ". Through our study, we have shown the existence of a universal oral repertoire of methanogens including Methanobrevibacter oralis, Methanobrevibacter smithii and Methanobrevibacter massiliensis, these methanogenic species having already been documented in Europe, Asia and North America and Brazil.In the fourth and last part of our Thesis, we studied the archaea and bacteria repertoire associated with fifteen different plant species used as natural toothbrushes in Bamako, Mali. While molecular biology methods failed to identify archaea, fifty bacterial species, including thirty-three aero-anaerobic and seventeen aerobic species, were isolated on natural toothbrushes. This work shows that vegetable toothbrushes can be a source of potentially pathogenic bacteria in humans.