Найден способ заставить полезные бактерии вытеснить вредные и навсегда защитить зубы от кариеса: мутаноклампины
Фото: PHAG
Учёные из Калифорнийского университета нашли способ победить кариес без ежедневной чистки зубов. Звучит фантастически? Исследователи под руководством профессора Вэньцзюнь Чжан обнаружили особые гены у бактерий, которые помогают им крепко держаться на зубах.
В нашем рту живут сотни видов бактерий. Некоторые полезные, другие вредные. Главный злодей среди них – бактерия с труднопроизносимым названием Streptococcus mutans. Именно она производит кислоту, разрушающую эмаль. Но вот что интересно: даже среди одного вида бактерий есть разные штаммы, и не все они одинаково опасны для зубов. Это как с людьми – не все представители одной профессии работают одинаково хорошо или плохо.
Команда Чжан решила подойти к проблеме с неожиданной стороны. Вместо того чтобы искать способы уничтожить вредные бактерии, учёные хотят усилить полезные. Профессор объясняет, что отдельные штаммы одного и того же вида могут быть патогенами, комменсалами или даже пробиотиками. После того как исследователи лучше поймут активность обнаруженных молекул и то, как они способствуют формированию прочной биоплёнки, они смогут внедрить эти гены в хорошие бактерии, чтобы те могли создавать крепкие биоплёнки и вытеснять всех плохих.
Учёные проанализировали генетические последовательности бактерий из ротовой полости множества добровольцев. Они провели статистический анализ и нашли группы генов, связанные с заболеваниями полости рта. Затем вырастили эти бактерии в лаборатории и изучили вещества, которые они производят. Оказалось, что найденный генный кластер отвечает за производство двух молекул. Одна работает как клей – помогает клеткам слипаться в комочки. Вторая действует как верёвка, позволяя им формировать цепочки. Вместе они дают бактериям суперспособность строить целые сообщества на поверхности зубов. Да, тот самый липкий налёт, который мы чувствуем языком по утрам.
Эти вещества учёные назвали мутаноклампинами. Название сложное, но суть простая – они помогают бактериям крепче держаться за зубы. И вот тут начинается самое интересное. Если взять полезные бактерии, например, Streptococcus salivarius, которые уже продаются как пробиотики для полости рта, и дать им такие же гены, они смогут лучше закрепляться на зубах и вытеснять вредные микроорганизмы.
Сейчас с этой бактерией есть проблема. Она действительно полезна для здоровья полости рта, но плохо держится на зубах и быстро смывается слюной. А вредные бактерии тем временем прекрасно себя чувствуют и продолжают разрушать эмаль.
В России, кстати, уже продаются различные пробиотические комплексы для полости рта на основе этой полезной бактерии. Но пока они не очень эффективны именно из-за того, что не могут долго удерживаться на зубах. Если американским учёным удастся решить эту проблему, мы получим настоящее оружие против кариеса.
Яо, одна из участниц исследования, отмечает важный момент. По её словам, сейчас лучший способ удалить биоплёнку с зубов – это чистить их щёткой. Исследователи верят, что существует более эффективный способ разрушения этой биоплёнки, но они только начинают понимать всю сложность процессов, происходящих во рту.
Профессор Чжан смотрит на проблему шире. Она говорит, что в будущем учёные планируют создать полную карту всех специализированных метаболитов, чтобы понять, что именно производит это динамичное и сложное сообщество бактерий на наших зубах. Если понять, какие молекулы связаны с кариесом, можно будет разработать генетические или химические ингибиторы, чтобы блокировать их производство. И тогда, возможно, у людей будет меньше дырок в зубах. А параллельно можно будет искать молекулы, связанные с их здоровьем, и заставлять микробов производить их больше.
