O echipă de oameni de știință a descoperit o modalitate surprinzătoare de a influența bacteriile care trăiesc în cavitatea bucală – nu prin distrugerea lor, ci prin întreruperea modului în care acestea „comunică” între ele. Cercetătorii au constatat că bacteriile din placa dentară folosesc semnale chimice pentru a coordona creșterea, iar prin blocarea acestor semnale, au reușit să încurajeze bacteriile mai sănătoase, reducând în același timp microbii legați de bolile gingivale. Ceea ce este și mai intrigant este faptul că discuțiile bacteriene s-au schimbat în funcție de nivelurile de oxigen de deasupra și de sub gingii, dezvăluind un nou nivel de complexitate în interiorul cavității bucale.
Bacteriile evoluează constant pentru a supraviețui. O consecință majoră este faptul că multe microorganisme dăunătoare devin rezistente la antibiotice și dezinfectanți, creând provocări serioase pentru medicină și sănătatea publică. Dar nu toate bacteriile sunt periculoase. De fapt, multe sunt esențiale pentru menținerea sănătății corpului uman. Acum, oamenii de știință explorează dacă este posibil să influențeze comportamentul bacterian în loc să încerce pur și simplu să distrugă bacteriile direct.
În interiorul cavității bucale umane, bacteriile sunt într-o comunicare aproape constantă. Aproximativ 700 de specii bacteriene trăiesc acolo și multe schimbă mesaje chimice printr-un proces numit quorum sensing. Unii dintre acești microbi comunică folosind molecule de semnalizare cunoscute sub numele de N-acil homoserine lactone (AHL). Cercetătorii de la College of Biological Sciences și School of Dentistry și-au propus să investigheze modul în care aceste semnale bacteriene modelează microbiomul oral și dacă întreruperea acestor semnale ar putea ajuta la prevenirea acumulării dăunătoare de placă, păstrând în același timp bacteriile sănătoase. Descoperirile lor, publicate în npj Biofilms and Microbiomes, ar putea influența în cele din urmă tratamente mult dincolo de stomatologie.
Oamenii de știință țintesc comunicarea bacteriană
Echipa de cercetare a descoperit mai multe modele importante în modul în care interacționează bacteriile din cavitatea bucală:
* Bacteriile care trăiesc în placa dentară produc semnale AHL în medii aerobe (cum ar fi deasupra liniei gingivale), iar aceste semnale pot afecta în continuare bacteriile în medii anaerobe (sub linia gingivală). * Îndepărtarea semnalelor AHL folosind enzime specializate numite lactonaze a crescut populațiile de bacterii asociate cu o bună sănătate orală. * Constatările sugerează că enzimele atent selectate pot remodela comunitățile de placă dentară și pot susține un microbiom oral mai sănătos.
„Placa dentară se dezvoltă într-o secvență, la fel ca un ecosistem forestier”, a declarat Mikael Elias, profesor asociat la College of Biological Sciences și autor senior al studiului. „Speciile pioniere precum Streptococcus și Actinomyces sunt primii coloniști în comunități simple – sunt în general inofensive și asociate cu o bună sănătate orală. Coloniile târzii din ce în ce mai diverse includ bacteriile 'complexului roșu', cum ar fi Porphyromonas gingivalis, care sunt puternic legate de boala parodontală. Prin perturbarea semnalelor chimice pe care bacteriile le folosesc pentru a comunica, s-ar putea manipula comunitatea plăcii pentru a rămâne sau a reveni la stadiul asociat sănătății.”
Nivelurile de oxigen modifică comportamentul bacterian
De asemenea, cercetătorii au descoperit că oxigenul joacă un rol surprinzător de important în determinarea modului în care aceste mesaje bacteriene influențează creșterea plăcii.
„Ceea ce este deosebit de frapant este modul în care disponibilitatea oxigenului schimbă totul”, a spus autorul principal Rakesh Sikdar. „Când am blocat semnalizarea AHL în condiții aerobe, am văzut mai multe bacterii asociate sănătății. Dar când am adăugat AHL în condiții anaerobe, am promovat creșterea coloniștilor târzii asociați bolii. Quorum sensing poate juca roluri foarte diferite deasupra și sub linia gingivală, ceea ce are implicații majore asupra modului în care abordăm tratamentul bolilor parodontale.”
Această descoperire sugerează că comunicarea bacteriană funcționează diferit în funcție de locul în care bacteriile trăiesc în interiorul cavității bucale. Această perspectivă ar putea ajuta cercetătorii să proiecteze abordări mai specifice pentru controlul bolilor gingivale și menținerea unui echilibru mai sănătos al microbilor.
Tratamentele viitoare ar putea proteja bacteriile sănătoase
Următoarea fază a cercetării va examina modul în care semnalizarea bacteriană diferă în diferite zone ale cavității bucale și la persoanele cu diferite stadii ale bolii parodontale.
„Înțelegerea modului în care comunitățile bacteriene comunică și se organizează ar putea să ne ofere în cele din urmă noi instrumente pentru prevenirea bolii parodontale – nu prin purtarea unui război împotriva tuturor bacteriilor orale, ci prin menținerea strategică a unui echilibru microbian sănătos”, a spus Elias.
Cercetătorii cred că această strategie ar putea fi extinsă în cele din urmă dincolo de sănătatea orală. Dezechilibrele din microbiom, cunoscute sub numele de disbioză, au fost legate de numeroase boli din întregul corp, inclusiv de anumite tipuri de cancer. Oamenii de știință speră că aceste descoperiri ar putea ajuta la crearea bazelor pentru viitoare terapii care ghidează comunitățile microbiene către stări mai sănătoase, mai degrabă decât să elimine complet bacteriile.