Microben in de tandholte creëren een "superorganisme" -cluster

VERENIGDE STATEN VAN AMERIKA: Een onderzoek onder leiding van onderzoekers van de University of Pennsylvania School of Dental Medicine ontdekte dat microbiële groepen bacteriën en schimmels die bij tandbederf worden aangetroffen, resistenter waren tegen antimicrobiële stoffen dan hun equivalenten van één soort.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS), suggereert dat wanneer de schimmel en bacteriën samenklonteren, ze een "superorganisme" vormen dat over tanden kan kruipen en springen - en zich zelfs naar andere delen van het lichaam kan verspreiden.

Bijna toevallige ontdekking

Gevonden in het speeksel van peuters met ernstig tandbederf bij kinderen, kunnen deze assemblages effectief tanden koloniseren.

"Dit begon met een heel eenvoudige, bijna toevallige ontdekking tijdens het kijken naar speekselmonsters van peuters die agressief tandbederf ontwikkelen", zegt Hyun (Michel) Koo, een professor aan Penn Dental Medicine en een co-corresponderende auteur op het papier.

Realtime live microscopie hielp bij experimenten

"Toen we onder de microscoop keken, zagen we de bacteriën en schimmels die deze assemblages vormden en bewegingen ontwikkelden waarvan we nooit hadden gedacht dat ze die zouden hebben: een 'lopende' en 'springende' mobiliteit."

De nieuwe reeks bevindingen kwam door verder onderzoek door postdoctoraal onderzoeker in Koo's groep, Zhi Ren, die microscopie gebruikte waarmee wetenschappers het gedrag van levende microben in realtime kunnen visualiseren.

Ren is de eerste auteur op het papier en maakt deel uit van het eerste cohort van het NIDCR T90R90 postdoctorale trainingsprogramma binnen Penn's Center for Innovation & Precision Dentistry.

"(De techniek) opent nieuwe mogelijkheden om de dynamiek van complexe biologische processen te onderzoeken", zegt hij.

De ontdekking leidde tot een reeks experimenten met real-time live microscopie om het aanhechtings- en uiteindelijke groeiproces te bestuderen.

"Springende" microben verspreiden zich snel en wijd

De onderzoekers ontdekten dat de microbiële gemeenschappen zich snel en ver verplaatsten - met snelheden van meer dan 40 micron per uur op het tandachtige oppervlak, wat vergelijkbaar is met de snelheid van fibroblasten, een type cel in het menselijk lichaam dat betrokken is bij wondgenezing.

De wetenschappers zagen de assemblages binnen de eerste uren van groei meer dan 100 micron over het oppervlak "springen". "Dat is meer dan 200 keer hun eigen lichaamslengte", zegt Ren, "waardoor ze superieur zijn aan de meeste gewervelde dieren in termen van lichaamsgrootte."

Omdat deze assemblages in speeksel worden aangetroffen, zou het vroegtijdig aanpakken ervan een therapeutische strategie kunnen zijn om tandbederf bij kinderen te voorkomen, zegt Koo. "Als je deze binding blokkeert of de assemblage verstoort voordat deze op de tand aankomt en schade veroorzaakt, kan dat een preventieve strategie zijn."

Naast de toepassingen voor de behandeling van deze specifieke ziekte, zeggen de onderzoekers, kunnen de nieuwe bevindingen van toepassing zijn in de microbiële biologie in het algemeen.

Klik hier om de te lezen volledige artikel.