Τα βακτήρια εξελίσσονται συνεχώς για να επιβιώσουν. Μια σημαντική συνέπεια είναι ότι πολλά επιβλαβή μικρόβια γίνονται ανθεκτικά στα αντιβιοτικά και τα απολυμαντικά, θέτοντας σοβαρές προκλήσεις για την ιατρική και τη δημόσια υγεία. Δεν είναι όμως όλα τα βακτήρια επικίνδυνα. Στην πραγματικότητα, πολλά πράγματα είναι απαραίτητα για να διατηρηθεί το ανθρώπινο σώμα υγιές. Τώρα, οι επιστήμονες διερευνούν εάν είναι δυνατό να επηρεάσουν τη συμπεριφορά των βακτηρίων αντί να προσπαθήσουν να τα καταστρέψουν άμεσα.
Μέσα στο ανθρώπινο στόμα, τα βακτήρια βρίσκονται σε σχεδόν συνεχή επαφή. Περίπου 700 είδη βακτηρίων ζουν εκεί και πολλά ανταλλάσσουν χημικά μηνύματα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ανίχνευση απαρτίας. Μερικά από αυτά τα μικρόβια επικοινωνούν χρησιμοποιώντας ένα σηματοδοτικό μόριο γνωστό ως N-ακυλο ομοσερίνη λακτόνη (AHL).
Ερευνητές από το Κολέγιο Βιολογικών Επιστημών και τη Σχολή Οδοντιατρικής ξεκίνησαν να διερευνήσουν πώς αυτά τα βακτηριακά σήματα διαμορφώνουν το στοματικό μικροβίωμα και εάν η αναστολή αυτών των σημάτων θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόληψη του σχηματισμού επιβλαβούς πλάκας διατηρώντας παράλληλα τα υγιή βακτήρια. Τα ευρήματά τους, δημοσιεύθηκαν NPJ Biofilm και MicrobiomeΤέλος μπορεί να επηρεάσει τη θεραπεία πέρα από την οδοντιατρική.
Οι επιστήμονες παρατηρούν την επικοινωνία των βακτηρίων
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε πολλά σημαντικά μοτίβα για το πώς αλληλεπιδρούν τα βακτήρια του στόματος:
- Τα βακτήρια που ζουν στην οδοντική πλάκα παράγουν σήματα AHL σε αερόβια περιβάλλοντα (όπως πάνω από τη γραμμή των ούλων) και αυτά τα σήματα μπορούν ακόμα να επηρεάσουν τα βακτήρια σε αναερόβια περιβάλλοντα (κάτω από τη γραμμή των ούλων).
- Η αφαίρεση των σημάτων AHL χρησιμοποιώντας ειδικά ένζυμα που ονομάζονται λακτονάσες αυξάνει τον πληθυσμό των βακτηρίων που σχετίζονται με την καλή στοματική υγεία.
- Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα προσεκτικά επιλεγμένα ένζυμα μπορεί να είναι σε θέση να αναδιαμορφώσουν τις κοινότητες της οδοντικής πλάκας και να υποστηρίξουν ένα υγιές στοματικό μικροβίωμα.
«Η οδοντική πλάκα αναπτύσσεται με μια σειρά, όπως ένα δασικό οικοσύστημα», είπε ο Μίκαελ Ηλίας, αναπληρωτής καθηγητής στο Κολλέγιο Βιολογικών Επιστημών και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Τα πρωτοποριακά είδη όπως ο Streptococcus και ο Actinomyces είναι πρώιμοι άποικοι στην κανονική κοινότητα — συνήθως είναι ακίνδυνα και συνδέονται με την καλή στοματική υγεία. Porphyromonas gingivalisπου συνδέεται έντονα με την περιοδοντική νόσο. Διαταράσσοντας τα χημικά σήματα που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να επικοινωνήσουν, μπορεί κανείς να επιτρέψει στην κοινότητα της πλάκας να παραμείνει ή να επιστρέψει στα επίπεδα που σχετίζονται με την υγεία».
Τα επίπεδα οξυγόνου αλλάζουν τη συμπεριφορά των βακτηρίων
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το οξυγόνο παίζει έναν εκπληκτικά σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο αυτά τα βακτηριακά μηνύματα επηρεάζουν την ανάπτυξη της πλάκας.
«Αυτό που είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον είναι πώς η διαθεσιμότητα οξυγόνου αλλάζει τα πάντα», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Rakesh Sikder. “Όταν μπλοκάραμε τη σηματοδότηση AHL υπό αερόβιες συνθήκες, είδαμε περισσότερα βακτήρια που σχετίζονται με την υγεία. Αλλά όταν προσθέσαμε AHL υπό αναερόβιες συνθήκες, προωθήσαμε την ανάπτυξη όψιμων αποικιστών που σχετίζονται με ασθένειες. Η ανίχνευση απαρτίας μπορεί να διαδραματίσει πολύ διαφορετικούς ρόλους πάνω και κάτω από τη βλαστική γραμμή, κάτι που έχει σημαντικές επιπτώσεις στον τρόπο προσέγγισης της θεραπείας ασθενειών.”
Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι η βακτηριακή επικοινωνία λειτουργεί διαφορετικά ανάλογα με το πού ζουν τα βακτήρια μέσα στο στόμα. Αυτές οι ιδέες μπορεί να βοηθήσουν τους ερευνητές να σχεδιάσουν πιο στοχευμένες προσεγγίσεις για τον έλεγχο της νόσου των ούλων και τη διατήρηση μιας υγιούς ισορροπίας των μικροβίων.
Οι μελλοντικές θεραπείες μπορεί να προστατεύσουν τα υγιή βακτήρια
Η επόμενη φάση της έρευνας θα εξετάσει πώς διαφέρουν τα βακτηριακά σήματα σε διαφορετικές περιοχές του στόματος και σε άτομα με διαφορετικά στάδια περιοδοντικής νόσου.
«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι βακτηριακές κοινότητες αλληλεπιδρούν και οργανώνονται μπορεί τελικά να μας δώσει νέα εργαλεία για την πρόληψη της περιοδοντικής νόσου — όχι καταπολεμώντας όλα τα στοματικά βακτήρια, αλλά διατηρώντας στρατηγικά μια υγιή μικροβιακή ισορροπία», είπε ο Elias.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η στρατηγική μπορεί τελικά να επεκταθεί πέρα από τη στοματική υγεία. Οι ανισορροπίες στο μικροβίωμα, γνωστές ως δυσβίωση, συνδέονται με πολλές ασθένειες σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων μορφών καρκίνου. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι αυτά τα ευρήματα μπορούν να βοηθήσουν να τεθούν οι βάσεις για μελλοντικές θεραπείες που κατευθύνουν τη μικροβιακή κοινότητα σε μια πιο υγιή κατάσταση αντί να εξαλείψουν εντελώς τα βακτήρια.
Η χρηματοδότηση της μελέτης χορηγήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.
