Le microbiome est l’ensemble de tous les micro-organismes et de leur matériel génétique présents dans un environnement donné4). Le microbiome de surface oculaire (OSM) désigne la communauté de bactéries, champignons et virus résidant sur la conjonctive et la cornée2). Le microbiote des paupières et des cils est considéré comme faisant partie du microbiome cutané.
La surface oculaire saine contient très peu de micro-organismes par rapport aux autres surfaces corporelles et muqueuses, et est qualifiée de « paucimicrobienne »4). Environ 0,05 bactérie par cellule conjonctivale est détectée, soit environ 150 fois moins que sur la peau du visage ou la muqueuse buccale4). Cette faible quantité microbienne est due à la pression de sélection exercée par les enzymes antibactériennes des larmes (lysozyme, lactoferrine, défensines) et aux mécanismes d’élimination physique par le clignement des paupières et le réflexe lacrymal4).
Les micro-organismes résidents de la surface oculaire inhibent de manière compétitive la colonisation par des agents pathogènes et contribuent à la maturation et à la régulation de l’immunité locale1)2). La rupture de cet équilibre est appelée dysbiose et a été associée à diverses maladies oculaires.
Il convient de noter que la définition précise du « microbiome central » (l’ensemble des micro-organismes communs à un environnement donné) n’est pas encore établie à ce jour4). Les défis techniques dans les environnements à faible biomasse et la variabilité des données rendent la standardisation difficile.
QQu'est-ce que le microbiome de surface oculaire ?
A
Le microbiome de surface oculaire est l’ensemble des bactéries, champignons et virus résidant sur la conjonctive et la cornée. Il participe au maintien de l’homéostasie et à la défense contre les agents pathogènes, et sa rupture (dysbiose) est associée à de nombreuses maladies oculaires. Pour plus de détails, voir la section « Physiopathologie ».
2. Principaux constituants et observations cliniques
Selon les données intégrées de cinq études par séquençage métagénomique shotgun, les bactéries représentent en moyenne 91 % des micro-organismes de la surface oculaire, les virus 5 % en moyenne, et les champignons et autres eucaryotes 4 % en moyenne 4).
Bactéries
Trois phyla principaux : Protéobactéries (45 % en moyenne), Actinobactéries (23 % en moyenne), Firmicutes (19 % en moyenne). Détectés de manière cohérente quelle que soit la méthode 4).
Genre le plus abondant : Corynebacterium (détecté dans 17/18 études, moyenne pondérée 11 %). Suivi par Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus et Acinetobacter4).
Par culture : Les staphylocoques à coagulase négative (SCN) sont les plus fréquemment isolés, suivis par Corynebacterium et Propionibacterium3).
Virus
TTV (Torque teno virus) : Virus le plus prédominant à la surface oculaire. Détecté dans 86,3 % des conjonctives saines 4).
Bactériophages : Virus infectant les bactéries, régulant la densité et la distribution des populations bactériennes 4).
Autres : MSRV, HERV-K (rétrovirus endogènes humains), MCV, HPV détectés à faible fréquence 4).
Champignons
Deux phyla principaux : Basidiomycota (78,67 % en moyenne) et Ascomycota (19,54 % en moyenne) 4).
Champignons du noyau : Malassezia (74,65 %) présent chez plus de 80 % des sujets. Suivi par Rhodotorula, Davidiella, Aspergillus et Alternaria4).
Pathogènes opportunistes : Fusarium, Aspergillus, Malassezia etc. présents également dans les yeux sains.
Les perturbations du microbiome de la surface oculaire sont associées à de nombreuses maladies oculaires. Voici les principales maladies et les changements de la flore microbienne.
Chez les patients atteints du syndrome de Stevens-Johnson (SJS), le taux de culture positive dans la conjonctive est de 60 %, significativement plus élevé que les 10 % chez les sujets sains 3). Le séquençage de l’ARNr 16S a rapporté une augmentation de la diversité alpha et une augmentation de Lactobacillus, Bacteroides, Pseudomonas, Staphylococcus et Acinetobacter 3).
Le microbiome conjonctival des patients diabétiques présente une diversité plus élevée que celui des sujets sains, avec une augmentation d’Acinetobacter et une prédominance de Proteobacteria5).
Les facteurs modifiant la composition du microbiome de la surface oculaire sont variés.
Âge : Les enfants de moins de 11 ans ont une diversité bactérienne plus élevée que les personnes âgées. Streptococcus est environ 6,2 fois plus abondant chez les enfants. Chez les personnes âgées, Corynebacterium et Propionibacterium augmentent.
Port de lentilles de contact : Pseudomonas, Acinetobacter et Methylobacterium augmentent, tandis que Staphylococcus et Corynebacterium diminuent2). La surface oculaire se modifie pour ressembler au microbiome cutané2).
Utilisation d’antibiotiques : L’utilisation de tobramycine pendant 3 mois réduit le nombre et la diversité de la flore bactérienne2). Avec la gatifloxacine, la composition change en 2 semaines et nécessite 4 semaines pour récupérer2). Après l’utilisation combinée de ceftazidime, tobramycine et vancomycine, la récupération prend 30 jours2).
Sécheresse oculaire : Une association avec des anomalies du microbiote intestinal a été rapportée, et plus la sévérité de la sécheresse oculaire augmente, plus la diversité du microbiome de la surface oculaire diminue2).
Dysfonction des glandes de Meibomius (DGM) : L’augmentation des bactéries pathogènes dans le cul-de-sac conjonctival et la formation de biofilm sont impliquées2).
Diabète : Le microbiome conjonctival devient plus complexe et le taux d’isolement de Staphylococcus aureus augmente5).
Syndrome de Stevens-Johnson : Les modifications structurelles de la surface oculaire et les troubles de la régulation immunitaire entraînent des changements importants de la flore bactérienne3). Des cas de kératite à MRSA ont également été rapportés3).
Axe intestin-œil (gut-eye axis) : Une voie par laquelle la dysbiose intestinale induit une inflammation de la surface oculaire via un déséquilibre Th17/Treg a été proposée2)5).
QComment les lentilles de contact affectent-elles le microbiome oculaire ?
A
Le port de lentilles de contact entraîne une augmentation des bactéries cutanées telles que Pseudomonas et Acinetobacter sur la surface oculaire, et une diminution des bactéries commensales normales. Les lentilles peuvent servir de vecteur pour transférer les microbes cutanés à l’œil, augmentant potentiellement le risque de kératite microbienne.
La culture conventionnelle a une longue histoire mais une faible sensibilité. Le taux de positivité de la culture sur la surface oculaire saine n’est que de 10 à 13 % 3). La culture a l’avantage de ne détecter que les bactéries viables, mais elle ne peut pas détecter la plupart des bactéries difficiles à cultiver, des virus et des champignons 4).
Il s’agit d’une méthode qui séquence le gène de l’ARNr 16S après amplification par PCR 4). Elle peut détecter une diversité plus de trois fois supérieure à celle de la culture 3). Cependant, elle ne cible que les bactéries et ne peut pas détecter les virus ni les champignons. Un biais d’amplification par PCR peut affecter les résultats 4).
Cette méthode fragmente et séquence tout l’ADN d’un échantillon. Elle peut détecter simultanément les bactéries, les virus, les champignons et les archées, et permet également d’analyser les profils fonctionnels 4). Cependant, dans les environnements à faible biomasse, la contamination par de courts fragments (y compris la contamination provenant des kits d’extraction d’ADN, appelée « kitome ») pose problème 4).
Les caractéristiques de chaque méthode sont résumées ci-dessous.
Méthode
Cible
Avantages/Limites
Culture
Bactéries viables uniquement
Faible sensibilité (taux de positivité 10-13 %)
ARNr 16S
Bactéries uniquement
Haute sensibilité mais biais de PCR
Shotgun
Tous les micro-organismes
Complet mais sensible à la contamination
Pour les échantillons à faible biomasse, une élimination de l’ADN de l’hôte (déplétion) ou un enrichissement du microbiome est nécessaire. La lyse sélective des cellules hôtes peut augmenter jusqu’à 10 fois la teneur relative en ADN bactérien4). À l’avenir, l’établissement de protocoles standardisés incluant des contrôles positifs et négatifs est nécessaire4).
Il n’existe actuellement aucun traitement établi ciblant spécifiquement la dysbiose du microbiome de la surface oculaire. La gestion actuelle se divise en améliorations du mode de vie et interventions expérimentales.
Sommeil adéquat : favorise la croissance d’un microbiome normal
Hygiène des lentilles de contact : porter les lentilles avec modération, les retirer au coucher. Se laver soigneusement les mains avant de les manipuler
Éviter les irritants : ne pas utiliser de produits chimiques agressifs autour des yeux
Probiotiques oraux : l’administration de probiotiques contenant Bifidobacterium lactis et B. bifidum a amélioré la sécrétion lacrymale et le TBUT (temps de rupture du film lacrymal) chez les patients atteints de sécheresse oculaire2)
Collyres probiotiques : un traitement d’un mois par collyre probiotique a amélioré les signes et symptômes chez les patients atteints de kératoconjonctivite printanière
Prébiotiques : un essai contrôlé randomisé en double aveugle a montré que la consommation de lait produisant de l’hydrogène pendant trois semaines améliorait le TBUT5)
Transplantation de microbiote fécal (TMF) : des essais cliniques de TMF chez des patients atteints du syndrome de Sjögren ont été lancés2)5)
QLes probiotiques sont-ils bénéfiques pour la santé oculaire ?
A
Certaines études rapportent que les probiotiques oraux améliorent la sécrétion lacrymale et le TBUT dans la sécheresse oculaire, mais il s’agit de résultats de recherche et non d’un traitement standard. L’immunomodulation via l’axe intestin-œil est proposée comme mécanisme d’action. Voir la section « Physiopathologie » pour plus de détails.
L’homéostasie de la surface oculaire est maintenue par des mécanismes de défense multicouches2)4).
Défenses physiques et chimiques
Réflexe de clignement et lacrymal : élimine mécaniquement les micro-organismes4).
Protéines lacrymales antibactériennes : le lysozyme, la lactoferrine, la mucine et les défensines inhibent la croissance bactérienne4). 9 % du protéome lacrymal est impliqué dans la fonction antibactérienne4).
Jonctions serrées épithéliales : les jonctions serrées entre les cellules épithéliales de la cornée et de la conjonctive forment une barrière physique2).
Défenses immunologiques
CALT : tissu lymphoïde associé à la conjonctive. Structures folliculaires contenant des cellules dendritiques, des lymphocytes B et T, assurant à la fois la tolérance immunitaire et la surveillance immunitaire2).
IgA sécrétoire : produite par les plasmocytes producteurs d’IgA dans la glande lacrymale et la conjonctive. Inhibe l’adhésion des agents pathogènes et recouvre les bactéries commensales de manière non inflammatoire2).
Cellules γδT, MAIT et NKT : cellules T non conventionnelles présentes dans l’épithélium, faisant le pont entre l’immunité innée et adaptative2).
Induction immunitaire par Corynebacterium mastitidis
Corynebacterium mastitidis est une bactérie commensale non pathogène fréquemment retrouvée à la surface oculaire 2). Cette bactérie stimule les cellules γδT de la conjonctive pour induire la sécrétion d’IL-17 et d’IL-22 2).
Action de l’IL-17 : Favorise la production de peptides antimicrobiens (défensines, etc.) par les cellules épithéliales conjonctivales 2). Recrute les neutrophiles via l’IL-8 et le GM-CSF pour éliminer les agents pathogènes par phagocytose, espèces réactives de l’oxygène et pièges extracellulaires des neutrophiles (NETs) 2). Induit également la prolifération des cellules souches épithéliales et l’expression des protéines de jonction serrée, restaurant ainsi la fonction de barrière 2)
Action de l’IL-22 : Favorise la production de protéines antimicrobiennes par les cellules épithéliales 2). Stimule la production de mucine et la formation de jonctions serrées, maintenant l’homéostasie de la barrière épithéliale 2). Stimule la prolifération des cellules épithéliales cornéennes et favorise la cicatrisation (réépithélialisation) 2)
Les TLR2, TLR4 et TLR5 de l’épithélium cornéen sont localisés intracellulairement au niveau des cellules alaires et basales, et non en surface 2). Cette disposition stratégique maintient un état d’« immunosilence » où les réactions inflammatoires inutiles ne sont pas déclenchées par le contact avec les bactéries commensales 2). Lorsque l’épithélium est endommagé, ces TLR sont activés et la cascade inflammatoire en aval est initiée.
Les voies suivantes sont proposées pour l’induction de maladies de la surface oculaire par une anomalie du microbiote intestinal 2) :
Les cellules dendritiques activées par la dysbiose intestinale migrent vers la glande lacrymale et la surface oculaire, induisant la différenciation des lymphocytes T effecteurs
Les lymphocytes T effecteurs sensibilisés dans l’intestin et les auto-anticorps dérivés des lymphocytes B autoréactifs atteignent la surface oculaire et provoquent une inflammation
La rupture de la barrière intestinale entraîne une fuite de LPS dans la circulation systémique, provoquant une inflammation systémique via les TLR
La diminution des bactéries productrices d’acides gras à chaîne courte (AGCC) conduit à un déséquilibre du rapport Treg/Th17
Dans les modèles animaux, la surface oculaire des souris axéniques présente une diminution de la densité des cellules caliciformes et des lésions épithéliales, qui sont améliorées par la transplantation fécale 5).
QPourquoi Corynebacterium mastitidis est-il important pour la santé oculaire ?
A
C. mastitidis est une bactérie commensale non pathogène qui stimule les cellules γδT de la conjonctive pour induire la sécrétion d’IL-17 et d’IL-22. Cela permet la production de peptides antimicrobiens, le recrutement de neutrophiles et le renforcement de la barrière épithéliale, empêchant ainsi la colonisation par des agents pathogènes.
Kittipibul et al. (2021) ont comparé le microbiome conjonctival de 20 yeux de patients atteints du syndrome de Stevens-Johnson et de 20 yeux de sujets sains 3). Par culture, 60 % des yeux du groupe Stevens-Johnson étaient positifs contre 10 % dans le groupe sain. Le séquençage de l’ARNr 16S a identifié Pseudoalteromonadaceae, Vibrionaceae, Burkholderiaceae et Enterobacteriaceae comme microbiome central du groupe Stevens-Johnson. Le score de sévérité de la maladie était significativement plus élevé dans le groupe à culture positive (p = 0,016).
Peter et al. (2023) ont rapporté l’association entre le microbiome de surface oculaire sain et le protéome lacrymal 4). Parmi les 2172 protéines lacrymales, 9 % étaient impliquées dans la fonction antibactérienne. La voie du métabolisme des acides aminés est considérée comme un point de contact entre les bactéries de surface oculaire et la composition lacrymale, et il est suggéré que Corynebacterium pourrait contribuer au métabolisme des acides aminés.
Les bactériophages sont des régulateurs majeurs des populations bactériennes et leur application thérapeutique comme alternative aux antibiotiques est étudiée 4). Des phages de la famille des Siphoviridae ont également été détectés à la surface oculaire, ce qui pourrait en faire des cibles thérapeutiques futures 4).
Le traitement des maladies de la surface oculaire par manipulation du microbiote intestinal est étudié 2). Des essais cliniques de TMF chez des patients atteints du syndrome de Sjögren sont en cours, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider le lien physiopathologique entre le microbiote intestinal et la surface oculaire 5).
L’établissement de protocoles d’analyse standardisés dans les environnements à faible biomasse est urgent 4). Une analyse multi-couches intégrant la métagénomique, la protéomique et la métabolomique devrait approfondir la compréhension fonctionnelle du microbiome de la surface oculaire 3).
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Tariq F, Hehar NK, Chigbu DI. The Ocular Surface Microbiome in Homeostasis and Dysbiosis. Microorganisms. 2025;13:1992. doi:10.3390/microorganisms13091992.
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Peter VG, Morandi SC, Herzog EL, Zinkernagel MS, Zysset-Burri DC. Investigating the Ocular Surface Microbiome: What Can It Tell Us? Clin Ophthalmol. 2023;17:259-271. doi:10.2147/OPTH.S359304. PMID:36698849; PMCID:PMC9870096.
Markoulli M, Ahmad S, Arcot J, Arita R, Benitez-Del-Castillo J, Caffery B, et al. TFOS Lifestyle: Impact of nutrition on the ocular surface. The ocular surface. 2023;29:226-271. doi:10.1016/j.jtos.2023.04.003. PMID:37100346.
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