L'œil possède une collection de microbes vivant à la surface qui le maintiennent en bonne santé. photoJS / Shutterstock.com

Vous connaissez peut-être l’idée que votre intestin et votre peau abritent une collection de microbes - champignons, bactéries et virus - qui sont vitaux pour votre santé. Mais saviez-vous que vos yeux hébergent également une ménagerie unique de microbes? Ensemble, ils s'appellent le microbiome de l'œil. Lorsque ces microbes sont déséquilibrés (trop ou pas assez de certains types), des maladies oculaires peuvent apparaître.

Avec une étude récente montrant que des bactéries vivent à la surface de l’œil et stimuler l'immunité protectrice, les scientifiques commencent à découvrir les facteurs microbiens qui peuvent être exploités pour créer des thérapies innovantes pour une gamme de troubles de la vue tels que Sécheresse oculaire, Le syndrome de Sjogren et cicatrices cornéennes. Un jour, il sera peut-être possible de manipuler des bactéries pour traiter les maladies des yeux chez l'homme.

Je suis immunologiste étudier comment l'œil prévient l'infection. Je me suis intéressé à ce domaine car les humains n’avaient que deux yeux, et comprendre comment les bactéries affectent l’immunité peut être la solution pour éviter jusqu’à X millions de visites chez le médecin pour des infections oculaires et économiser Un million de dollars US par an rien qu'aux États-Unis.

Microbiome oculaire

Lorsqu'ils discutent du microbiome, la plupart des scientifiques pensent généralement à l'intestin, et à juste titre. les chercheurs pensent qu'un colon peut hébergent plus de milliards de bactéries 10. Cela étant dit, on s’intéresse davantage à l’impact des microbiomes sur d’autres sites, y compris la peau, et les zones avec très peu de bactéries, comme le poumons, vagin et yeux.

Au cours de la dernière décennie, le rôle du microbiome dans la santé oculaire était controversée. Les scientifiques croyaient qu’il n’existait pas de microbiome organisé pour des yeux en santé. Des études ont montré que des bactéries présentes dans l’air, les mains ou les marges des paupières pouvaient être présentes sur l’œil; Cependant, beaucoup pensaient que ces microbes avaient été simplement tués ou emportés par le flot continu de larmes.

Le port de lentilles cornéennes altère le microbiome oculaire. Andrey_Popov / Shutterstock.com

Les scientifiques n’ont conclu que récemment que l’œil héberge un microbiome «central» qui semble dépendre de la , région géographique, appartenance ethnique, port de lentilles de contact et état de la maladie. Le «noyau» est limité à quatre genres de bactéries Staphylocoques, Diphtéroïdes, Propionibactéries et Streptocoques. En plus de ces bactéries, attachez le virus teno, impliqué dans certaines maladies intra-oculaires, compte également comme membre du microbiome central car il est présent à la surface de l'œil de 65% des individus en bonne santé.

Cela suggère que les médecins devraient réfléchir plus profondément aux risques et aux avantages pour le microbiome lorsqu'ils prescrivent des antibiotiques. Les antibiotiques peuvent tuer des bactéries bénéfiques pour les yeux.

Dans une étude récente couvrant plus de dix ans et incluant plus de patients traités par 340,000 aux États-Unis, les auteurs ont découvert que des antibiotiques ont été utilisés pour traiter 60% de la conjonctivite aiguë (oeil rose) cas. Mais les infections virales sont les causes les plus probables d’œil rose et ne peuvent être traitées avec des antibiotiques. Plus frappant, même les cas causés par des bactéries souvent résoudre en jours 7-10 sans intervention. Il est bien connu que l'utilisation excessive ou inappropriée d'antibiotiques peut perturber le microbiome, entraînant infection, auto-immunité et même cancer.

Découvrir un microbe qui colonise les yeux

Au cours de la dernière décennie, les études évaluant le microbiome et la maladie de l’œil ont explosé. Ils ont généré une énorme quantité de données, mais la plupart d'entre elles sont corrélatives. Cela signifie que certaines bactéries ont été liées à certaines maladies, comme Le syndrome de Sjogren or kératite bactérienne. Cependant, on ignore encore si ces bactéries sont à l'origine de ces maladies.

Pendant mon temps au National Eye Institute, J’ai utilisé des souris pour déterminer si une bactérie à la surface de l’œil pouvait stimuler une réponse immunitaire afin de protéger l’œil des agents pathogènes aveuglants comme la bactérie. Pseudomonas aeuruginosa.

C. mât bactérie (verte) vivant à la surface d'un œil de souris. Tony St. Leger, CC BY-SA

En 2016, immunologiste oculaire Rachel Caspi au National Eye Institute et j’ai émis l’hypothèse que des bactéries protectrices vivaient à proximité ou sur l’œil. En effet, nous avons trouvé une bactérie résidente, Corynebacterium mastitidis (C. mât), qui stimule la production et la libération par les cellules immunitaires de facteurs antimicrobiens qui détruisent les microbes nuisibles dans les larmes.

À travers une série d'expériences, le labo caspi a pu montrer pour la première fois une relation de cause à effet jusqu'à XNUMX fois C. mât et une réponse immunitaire protectrice. N'importe quand C. mât était présente à la surface des yeux, les souris étaient plus résistantes à deux espèces de bactéries connues pour causer la cécité: candida albicans et Pseudomonas aeuruginosa.

Maintenant, dans mon laboratoire, nous aimerions exploiter cette relation entre C. mât et l'immunité oculaire à développer de nouveaux traitements pour prévenir l'infection et éventuellement cibler des maladies plus répandues telles que la sécheresse oculaire.

Des microbes d'ingénierie pour améliorer la santé des yeux

Les futurs traitements pour le traitement de la sécheresse oculaire pourraient contenir des microbes conçus pour survivre à l'œil et fournir des produits chimiques thérapeutiques. Timonina / Shutterstock.com

La première étape vers le développement de telles thérapies consiste à déterminer comment les bactéries colonisent l'œil. Pour cela, mon laboratoire collabore avec le Laboratoire Campbell à l’Université de Pittsburgh, qui abrite l’une des plus importantes collections de bactéries oculaires humaines du pays. Grâce à notre configuration expérimentale unique avec des souris et à des analyses génétiques avancées, nous pouvons utiliser cette bibliothèque microbienne pour commencer à identifier les facteurs spécifiques nécessaires pour que les microbes colonisent la surface de l’œil.

Ensuite, avec les ophtalmologues et les optométristes du UPMC Eye Center, nous commençons à analyser les signatures immunitaires dans les yeux de patients sains et malades. Ici, nous espérons utiliser cette technologie comme un nouvel outil de diagnostic pour cibler les microbes responsables de la maladie plutôt que de traiter immédiatement les infections avec des antibiotiques à large spectre qui tuent également les bons microbes.

Enfin, l’un de nos objectifs les plus ambitieux est d’ingérer génétiquement des bactéries qui colonisent les yeux afin qu’elles agissent comme des vecteurs à long terme vers la surface des yeux. Dans l'intestin, il a été démontré que les bactéries génétiquement modifiées soulager des maladies comme la colite.

Nous espérons que cette nouvelle thérapie «prob-eye-otic» agirait pour sécréter des facteurs de régulation immunitaire, ce qui limiterait les symptômes associés à des conditions telles que Sécheresse oculaire, qui affecte environ 4 millions de personnes aux États-Unis par an.

Dans ce domaine en développement, il reste encore beaucoup à apprendre avant que les médecins puissent commencer à manipuler le microbiome oculaire pour lutter contre la maladie. Mais un jour, peut-être, plutôt que de simplement déposer des gouttes pour les yeux dans vos yeux secs, vous déposerez une solution contenant une bactérie qui colonisera votre œil et sécrétera les lubrifiants et d’autres facteurs qui font défaut à votre corps. Restez à l'écoute.

A propos de l'auteur

Tony St. Leger, professeur adjoint d'ophtalmologie et d'immunologie, Université de Pittsburgh

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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