Drobnoustroje w jamie dentystycznej tworzą klaster „superorganizmów”

USA: Badanie prowadzone przez naukowców z University of Pennsylvania School of Dental Medicine wykazało, że grupy bakterii i grzybów występujące w próchnicy zębów były bardziej odporne na środki przeciwdrobnoustrojowe niż ich jednogatunkowe odpowiedniki.

Wyniki opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) sugeruje, że gdy grzyby i bakterie gromadzą się razem, tworzą „superorganizm”, który może czołgać się i przeskakiwać przez zęby, a nawet rozprzestrzeniać się na inne części ciała.

Prawie przypadkowe odkrycie

Zbiory te, znajdujące się w ślinie małych dzieci z poważną próchnicą w dzieciństwie, mogą skutecznie kolonizować zęby.

„Zaczęło się od bardzo prostego, niemal przypadkowego odkrycia podczas oglądania próbek śliny od małych dzieci, u których rozwija się agresywna próchnica zębów” – mówi Hyun (Michel) Koo, profesor Penn Dental Medicine i współautor artykułu.

Mikroskopia na żywo w czasie rzeczywistym pomogła w eksperymentach

„Patrząc pod mikroskop, zauważyliśmy bakterie i grzyby tworzące te skupiska i rozwijające ruchy, o których nigdy nie myśleliśmy, że będą posiadały: ruchliwość „jak chodzenie” i „skok”.

Nowy zestaw odkryć był wynikiem dalszych badań prowadzonych przez doktora habilitowanego w grupie Koo, Zhi Ren, używał mikroskopii, która pozwala naukowcom wizualizować zachowanie żywych drobnoustrojów w czasie rzeczywistym.

Ren jest pierwszym autorem artykułu i częścią pierwszej kohorty programu szkolenia podoktoranckiego NIDCR T90R90 w Penn's Center for Innovation & Precision Dentistry.

„(Technika) otwiera nowe możliwości badania dynamiki złożonych procesów biologicznych” – mówi.

Odkrycie doprowadziło do serii eksperymentów z wykorzystaniem mikroskopii na żywo w czasie rzeczywistym w celu zbadania przyczepu i ewentualnego procesu wzrostu.

„Skaczące” mikroby rozprzestrzeniają się szybko i szeroko

Naukowcy odkryli, że społeczności drobnoustrojów poruszały się szybko i daleko – z prędkością ponad 40 mikronów na godzinę na powierzchni przypominającej zęby, co jest porównywalne z prędkością fibroblastów, rodzaju komórek w ludzkim ciele zaangażowanych w gojenie się ran.

Naukowcy zaobserwowali, że zespoły „przeskakują” ponad 100 mikronów po powierzchni w ciągu pierwszych godzin wzrostu. „To ponad 200 razy więcej niż długość własnego ciała”, mówi Ren, „co czyni je lepszymi od większości kręgowców pod względem wielkości ciała”.

Ponieważ zespoły te znajdują się w ślinie, namierzenie ich na wczesnym etapie może być strategią terapeutyczną zapobiegającą próchnicy zębów w dzieciństwie, mówi Koo. „Jeśli zablokujesz to wiązanie lub zakłócisz zespolenie, zanim dotrze do zęba i spowoduje uszkodzenie, może to być strategia zapobiegawcza”.

Naukowcy twierdzą, że poza zastosowaniami w leczeniu tej konkretnej choroby, nowe odkrycia mogą mieć ogólne zastosowanie w biologii drobnoustrojów.

Kliknij tutaj przeczytać Artykuł.