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On voit bien sur ce cliché obtenu en imagerie par fluorescence combinatoire les différentes espèces de bactéries formant un biofilm sur un tissu cancéreux du côlon. © Jessica Mark Welch, Blair Rossetti, & Christine Dejea
Formant avec le rectum le gros intestingros intestin, le côlon se compose de plusieurs parties, dont le côlon droit, appelé aussi côlon ascendant, situé du côté droit du corps, qui relie le côlon à l'intestin grêle et le côlon gauche, appelé aussi côlon descendant, du côté gauche. À l'intérieur du côlon vit une communauté microbienne, le microbiote, qui fait partie de la flore intestinale.
Dans un article des Pnas, les scientifiques décrivent l'organisation du microbiote dans le cancer du côlon. En effet, l'organisation de la communauté microbienne, qui est sensible à des facteurs environnementaux (comme l'alimentation), pourrait contribuer à la progression de la maladie.
Les auteurs font partie d'un groupe de chercheurs ayant inventé la technique d'imagerie par fluorescence combinatoire qui a servi à ces travaux. La méthode consiste à utiliser plusieurs couleurscouleurs de sondes fluorescentes (neuf dans cette étude) pour éclairer différentes espècesespèces de bactériesbactéries. Cela permet de visualiser la structure en trois dimensions de la communauté microbienne.
Schéma montrant la formation d’un biofilm. Les micro-organismes se développent sur une surface et produisent une matrice dans laquelle ils sont enchâssés. © Aalexopo, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0
L’imagerie combinatoire pourrait diagnostiquer le cancer du côlon
Les chercheurs ont constaté que les tumeurs du côlon ascendant (et non celles du côlon descendant) se caractérisaient par la présence d'un biofilm bactérien. Il s'agit d'un écosystème microbien, une sorte de matrice, composée de micro-organismesmicro-organismes encastrés les uns dans les autres, qui se développe sur une surface (devenue substratsubstrat). D'après Jessica Mark Welch, l'une des auteurs, qui travaille au Marine Biological Laboratory à Woods Hole (Massachusetts), « c'est la première fois que l'on montre que des biofilms sont associés avec le cancer du côlon ». La technique d'imagerie combinatoire pourrait donc être utilisée afin d'établir le diagnostic clinique de cancers et tumeurstumeurs précancéreuses dans le côlon ascendant.
Chez les patients dont le côlon recelait des biofilms associés aux tumeurs, les chercheurs ont aussi observé la présence de biofilms sur d'autres sites sans tumeur. De plus, ils ont constaté que les premiers étaient composés de nombreuses espèces bactériennes, et non d'une seule qui aurait pris le dessus.
Comment expliquer cette association entre tumeur et biofilm ? « Cela suggère que la tumeur permet au biofilm de se former, ou bien le biofilm aide à causer la tumeur. » Une explication tiendrait au rôle joué par le mucus qui recouvre la surface du côlon et qui tient habituellement les bactéries à distance de l'épithéliumépithélium intestinal. Selon Jessica Mark Welch, la rupture de la couche de mucusmucus pourrait permettre aux bactéries de venir au contact des cellules épithéliales, ce qui favoriserait l'apparition de la tumeur.
