Микробы зубной полости создают кластер «сверхорганизмов»

США: Исследование, проведенное учеными из Школы стоматологической медицины Пенсильванского университета, показало, что микробные группы бактерий и грибков, обнаруживаемые в кариесе, более устойчивы к противомикробным препаратам, чем их одновидовые эквиваленты.

Выводы, опубликованные в журнале Труды Национальной академии наук (PNAS) предполагает, что, когда грибок и бактерия собираются вместе, они образуют «суперорганизм», который может ползать и прыгать по зубам — даже распространяться на другие части тела.

Почти случайное открытие

Обнаруженные в слюне детей ясельного возраста с тяжелым кариесом в детстве, эти скопления могут эффективно колонизировать зубы.

«Это началось с очень простого, почти случайного открытия при изучении образцов слюны малышей, у которых развивается агрессивный кариес», — говорит Хюн (Мишель) Ку, профессор Penn Dental Medicine и соавтор статьи.

Живая микроскопия в реальном времени помогла экспериментам

«Глядя под микроскоп, мы заметили, что бактерии и грибки образуют эти скопления и развивают движения, о которых мы никогда не думали, что они будут обладать: подвижность, похожая на ходьбу и прыжки».

Новый набор результатов был получен благодаря дальнейшим исследованиям научного сотрудника группы Ку, Чжи Рена, который использовал микроскопию, которая позволяет ученым визуализировать поведение живых микробов в режиме реального времени.

Рен является первым автором статьи и частью первой группы постдокторской программы обучения NIDCR T90R90 в Центре инноваций и точной стоматологии Пенна.

«(Этот метод) открывает новые возможности для исследования динамики сложных биологических процессов», — говорит он.

Открытие привело к серии экспериментов с использованием живой микроскопии в реальном времени для изучения прикрепления и возможного процесса роста.

«Прыгающие» микробы распространяются быстро и широко

Исследователи обнаружили, что микробные сообщества перемещаются быстро и далеко — со скоростью более 40 микрон в час на зубоподобной поверхности, что сравнимо со скоростью фибробластов, типа клеток в организме человека, участвующих в заживлении ран.

Ученые наблюдали, как скопления «прыгают» более чем на 100 микрон по поверхности в течение первых часов роста. «Это более чем в 200 раз превышает длину их собственного тела, — говорит Рен, — что делает их превосходящими большинство позвоночных по размеру тела».

По словам Ку, поскольку эти соединения обнаруживаются в слюне, нацеливание на них на раннем этапе может стать терапевтической стратегией для предотвращения кариеса у детей. «Если вы заблокируете это соединение или нарушите сборку до того, как она попадет на зуб и вызовет повреждение, это может быть превентивной стратегией».

По словам исследователей, помимо применения для лечения этого конкретного заболевания, новые результаты могут быть применимы в микробной биологии в целом.

Нажмите здесь читать Полный текст статьи.