vignette|Microbiote vaginal normal. Le , ou flore vaginale ou flore de Doderlein, est l'ensemble des micro-organismes qui se trouvent dans le vagin. Ils permettent de limiter les infections en créant une compétition avec les germes pathogènes. Il est constitué en majorité de bactéries appartenant au genre Lactobacillus. Le microbiote vaginal » est normalement très stable, essentiellement composée de quatre genres de bactéries de types lactobacilles. Un changement de la composition du microbiote vaginal peut être associé à une vaginose.
Constituants vignette|redresse=1.5|Les cinq types de microbiote vaginal community state types (CST). Le CST-IV est celui associé avec le plus de risque de maladie. L. crispatus est plus protecteur car il produit beaucoup de peroxyde d'oxygène et de la D-Lactique et L-lactique. L. iners ne produit que de la L-lactique Une femme en âge de procréer produit environ 1 à 4 millilitres de sécrétions vaginales contenant à de bactéries par ml. Outre la présence de bactéries connue depuis la description de Albert Döderlein en 1892, il existe aussi des virus, notamment des virus eucaryotiques à ADN tels que des Anellovirus (Alphatorquevirus) et des levures.
581 bactéries identifiées dans le vagin humain sont réparties en 10 taxons, principalement dans les phylums des Actinomycetota, Bacteroidota, Bacillota et Pseudomonadota avec 206 genres distincts classés en 96 familles différentes.
Des chercheurs ont analysé la distribution du microbiome vaginal chez les femmes en âge de procréer par séquençage de l'ARN ribosomique 16S et regroupement taxonomique hiérarchique, et ont conclu que le profil du microbiome vaginal de chaque femme pourrait être classé en cinq types nommés community state types (CST). Les CST-I, II, III et V sont dominés respectivement par Lactobacillus crispatus, Lactobacillus gasseri, et . En revanche, le CST-IV a une faible abondance relative de Lactobacillus et une abondance relative élevée de bactéries anaérobies (Prevotella, Dialister, Atopobium, Gardnerella, Megasphaera, Peptoniphilus, Sneathia, Eggerthella, Aerococcus, Finegoldia et Mobiluncus). Il pourrait être subdivisé en CST IV-A et CST IV-B, Streptococcus et Prevotella caractérisant le CST IV-A, et Atopobium représentant une proportion plus élevée dans le CST IV-B. Le CST-IV est généralement associé à la vaginose bactérienne.
Variation de la composition vignette|redresse=1.5|Le changement du microbiote vaginal durant la vie L'état du microbiote est dynamique. Le microbiote reste en équilibre dynamique lorsque le corps est en bonne santé avec un pourcentage important de lactobacilles, alors qu’une diversité bactérienne élevée et un faible nombre de bactéries lactiques indiquent un déséquilibre bactérien ou une inflammation. De nombreux facteurs affectent l’équilibre du microbiote comme d'une part, des facteurs épidémiologiques, tels que les habitudes alimentaires, la contraception, le tabagisme et la vie sexuelle et des facteurs sociaux environnementaux (conditions sanitaires, milieu de vie et socio-économique) influencent également la composition du microbiote. Notamment, les facteurs de l’hôte influencent aussi ce microbioteAudirac-Chalifour, A., Torres-Poveda, K., Bahena-Roman, M., Tellez-Sosa, J., Martinez-Barnetche, J., Cortina-Ceballos, B., et al. (2016). Cervical microbiome and cytokine profile at various stages of cervical cancer: a pilot study. PLoS One 11:e0153274..
La présence majoritaire de lactobacilles dépend toutefois aussi d'influences géographiques. Chez les femmes hispaniques et les femmes d'ascendance africaine (30 à 40 %), une prédominance dans le microbiote vaginal de bactéries n’appartenant pas au genre Lactobacillus est plus fréquente. Une étude portant sur des femmes aux ascendances japonaise, européenne et africaine, montre que le microbiome vaginal dominé par les bactéries lactiques est plus fréquent chez les Japonaises et les Caucasiennes que chez les femmes d’ascendance africaine, confirmant ce phénomène. Il est intéressant de noter que ces zones ont également tendance à avoir des taux de prévalence du cancer plus élevés que les zones où Lactobacillus est l'espèce dominante.
vignette|redresse=1.5 |left|Le glycogène des cellules épithéliales est transformé par l'α-amylase en glucose ensuite métabolisés en acide lactique par Lactobacillus. L'acide lactique et la cytolysine produits par les lactobacilles stimulent la production de glycogène. L'acide lactique acidifie le milieu vaginal, favorisant la prolifération des lactobacilles et inhibant la croissance des organismes pathogènes. Les lactobacilles par la production de peroxyde d'hydrogène, de bactériocines et de biosurfactants, empêchent l'attachement physique des agents pathogènes à l'épithélium. De plus, il existe une production concomitante de mucines, d'immunoglobulines , d'inhibiteurs de protéase leucocytaire sécrétoire, de lipocaline associée à la gélatinase neutrophile et de β-défensines, ainsi que d'autres protéines antimicrobiennes, qui, ensemble, fournissent une protection contre l’infection.
L’équilibre dynamique du microbiote vaginal pourrait également être affecté par l’environnement hormonal ou le système immunitaire de l’hôte. En raison de l’effet des œstrogènes, le microbiote vaginal devient plus fragile pendant la menstruation ; il est relativement stable et moins diversifié après la menstruation. Après la ménopause, le manque d'œstrogènes chez la femme provoque une augmentation des bactéries anaérobies dans la flore vaginale et une diminution des lactobacilles. La composition du microbiote vaginal est affectée par les œstrogènes, qui affectent la libération de cytokines pro-inflammatoires, de chimiokines et de peptides antimicrobiens vaginaux. Lorsque le taux sanguin en œstrogènes est élevé, de grandes quantités de glycogène sont détectées dans les cellules épithéliales vaginales aidant les cellules de l’épithélium vaginal à mûrir et à produire de l’α-amylase. Le glycogène est dégradé pour produire des sucres simples tels que le maltotriose, le maltotétraose et les α-dextrines. Les lactobacilles, ne pouvant pas décomposer le glycogène, dépendent des produits du glycogène pour se développer et exercer ses fonctions protectrices.
Lactobacilles Le microbiote vaginal, dominé par diverses espèces de Lactobacillus, a un rôle protecteur contre les infections opportunistes . Après avoir utilisé ces produits de décomposition du glycogène, les Lactobacillus produisent de l'acide lactique qui maintient le pH de l'environnement vaginal en dessous de 4,5 et acidifie la surface de la muqueuse vaginale. L'acide lactique peut réduire la cytotoxicité des cellules tueuses naturelles, induire la sécrétion de cytokine anti-inflammatoire interleukine 10 et réduire la production de cytokine pro-inflammatoire interleukine 12 dans les cellules dendritiques.
De plus, des bactériocines aux propriétés antimicrobiennes sont également produites à partir de Lactobacillus. Les bactériocines, une classe de peptide anti-microbien, sont largement présentes dans les organismes vivants pour résister à l’invasion de micro-organismes pathogènes par une action bactéricide directe, mais également médier la réponse immunitaire acquise et réguler la réponse immunitaire inflammatoire. Sa cytotoxicité et son activité de lyse cellulaire jouent un rôle important dans l'activité anti-tumorale. Un microbiote vaginal sain est également associé à des défensines élevées, et une perturbation de ce microbiote diminue la production de peptides ani-microbiensAl-Nasiry, S., Ambrosino, E., Schlaepfer, M., Morre, S. A., Wieten, L., Voncken, J. W., et al. (2020). The interplay between reproductive tract microbiota and immunological system in human reproduction. Front. Immunol. 11:378.. vignette|Schéma d'interactions entre composants du microbiome vaginal D'autres substances peuvent améliorer le système de défense vaginal. Les immunoglobulines G et A neutralisent les effets des micro-organismes pathogènes sur le site de l'infection, les empêchant de se lier à l'épithélium vaginal et d'ingérer des nutriments. La lectine liant le mannose peut également protéger contre l’invasion et l’infection vaginales. Ces métabolites pourraient résister à l’adhésion et à la croissance d’autres bactéries dans l’épithélium vaginal. Les Lactobacillus rivalisent avec les agents pathogènes en acquérant des nutriments et en occupant des territoires et empêchant les agents pathogènes d'adhérer à l'épithélium vaginal. L. acidophilus et L. fermentum produisent des biosurfactants de type surfactine, qui aurait un effet inhibiteur sur l'adhésion initiale de E. faecalis , E. coli , C. albicans et la plupart des germes responsables d'infections urogénitales. D'autres biosurfactants produits par la flore ont un effet antibiotique, antifongique et antiviral. En particulier la biosurfactine produite par Bacillus subtilis a une forte activité sur l'enveloppe lipidique de l'herpès, des virus et rétrovirus.
La protection des lactobacilles varie selon le type de lactobacille L. crispatus semble être la bactérie lactique la plus protectrice pour la santé de l'hôte et la plus stable car il produit beaucoup de peroxyde d'hydrogène et produit à la fois de l'acide D-lactique et de l'acide L-lactique, mais L. iners ne produit que de l'acide L-lactique.
Les L. iners se trouvent souvent dans des communautés où les non-Lactobacillus sont prédominants.
L'acide D-lactique est uniquement un produit bactérien, tandis que l'acide L-lactique est un produit bactérien également produit par les cellules épithéliales vaginales et les bactéries. Des concentrations élevées d'acide D-lactique inhibent l'infection à Chlamydia en raison des effets dépendants du pH du microenvironnement vaginal. L’infection à Chlamydia peut favoriser la persistance de l’infection au VPH. L'acide D-lactique prévient également les infections génitales hautes en régulant la production d'inducteur de métalloprotéinase matricielle extracellulaire dans les cellules épithéliales vaginales induite par l'acide L-lactique et en inhibant la production de métalloprotéinase matricielle-8 . Enfin , l’α-amylase vaginale est associée aux niveaux d’acide D-lactique et d’autres peptides anti-microbiens épithéliaux vaginaux, mais pas à l’acide L-lactique . Le taux d’α-amylase vaginale est corrélé avec un risque faible de vaginose.
Rôle du microbiote Rôle dans l'infection à papillomavirus L'infection à papillomavirus est souvent associée à une perturbation du microbiote De nouvelles preuves suggèrent une association entre l'infection et le déséquilibre persistance du microbiote vaginale et du papillomavirus. Presque toutes les études transversales ont systématiquement révélé une plus grande diversité du microbiote chez les femmes positives au papillomavirus, avec ou sans dysplasie, par rapport aux individus papillomavirus-négatifs. Au cours de la dernière décennie, un nombre croissant de publications suggèrent que l'épuisement des Lactobacillus et la prolifération de bactéries anaérobies (Gardnerella, Sneathia, Megasphaera, Atopobium, Bacteroides, Prevotella) sont associés à une persistance des infections par HPV ou à des néoplasies de CIN2. Les études observationnelles mentionnées ci-dessus ne permettent que de démontrer l'association d'un microbiote déséquilibré avec l'infection par le papillomavirus plutôt que la causalité.
Les études impliquant des femmes atteintes de carcinome in situ ou de cancer invasif ont systématiquement révélé une diminution significative des lactobacilles et une augmentation substantielle de la diversité des microbiotes par rapport aux individus négatifs pour le papillomavirus. Au niveau du genre Lactobacillus, une diminution marquée de L. crispatus a été observée dans le microbiote des femmes infectées par le papillomavirus , carcinome in situ ou de cancer invasif, tandis que le microbiote à dominante L. iners présentait un risque plus élevé de carcinome in situ.