Dental Tribune Russia

Исследователи предлагают по-новому взглянуть на развитие и профилактику кариеса

By Iveta Ramonaite, Dental Tribune International
June 07, 2021

ГОНКОНГ, Китай/БЕРКЛИ, Калифорния, США: недавнее исследование, проведенное учеными из Китая, было посвящено влиянию микрофлоры полости рта на общее здоровье человека. Исследователи обнаружили, что открытые ими малые молекулы, выделяемые бактериями Streptococcus mutans, связаны с развитием кариеса. Это может помочь ученым разработать новые способы профилактики кариеса.

Кариес – давняя проблема, которая продолжает угрожать нашему стоматологическому и общему здоровью. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), кариесом постоянных зубов страдают примерно 2,3 млрд жителей Земли, а кариесом молочных зубов – более 530 млн детей. ВОЗ также отмечает, что распространенность этого заболевания растет особенно высокими темпами в наиболее бедных и развивающихся странах, население которых мигрирует в города, где сталкивается с совершенно другими, непривычными условиями жизни.

Ранее в Dental Tribune International (DTI) уже сообщалось о некоторых необычных мерах, способных предотвращать кариес: к таковым относится употребление китайских солений или ягодных экстрактов и использование двухволновой фотодинамической терапии. Но что мы на самом деле знаем о первопричинах развития кариеса?

В рамках настоящего исследования был изучен процесс формирования биопленки бактериями S. mutans, которые выделяют органические кислоты и являются одной из главных причин развития кариеса. «Давно известно, что S. mutans входят в число основных оральных патогенов. Геномное секвенирование различных клинических изолятов показало, что эти бактерии способны вырабатывать специализированные вторичные метаболиты», – рассказал в беседе с DTI соавтор исследования доктор Wenjun Zhang, доцент кафедры химических и биомолекулярных технологий Калифорнийского университета в Беркли.

Хотя ранее ученые уже подробно исследовали выделяемые S. mutans макромолекулярные вещества, непосредственно задействованные в формировании и росте биопленки, характер малых молекул вторичных метаболитов S. mutans и их роль в образовании биопленок оставались, по существу, неизвестными. Именно этот пробел и решили восполнить исследователи.

«Я долгие годы изучал взаимодействие природной морской биопленки и морских животных. Поскольку это взаимодействие зачастую опосредовано молекулами, которые вырабатываются образующими биопленку микроорганизмами, одной из наших задач стало выявление молекул, влияющих на рост биопленки», – объяснил соавтор исследования доктор Peiyuan Qian, руководитель и профессор кафедры океанологии Гонконгского университета науки и технологии (HKUST).

«Последние десять лет мы активно используем геномные методы для выявления химических сигналов микроорганизмов и за это время сделали несколько важных открытий, например, обнаружили генотоксины (колибактины), выделяемые E. coli. Это открытие легло в основу разработки новых антибиотиков и новых лекарств», – добавил он.

«Если мы сможем помешать бактериям, образующим биопленку, выделять определенные молекулы, то получим возможность предотвращать образование бактериального зубного налета», – сообщил доктор Peiyuan Qian, HKUST

Доктор Qian и его коллеги несколько лет тесно сотрудничали с доктором Zhang, найдя в его лице единомышленника, разделяющего их интерес к молекулярным механизмам формирования биопленки. Эта совместная работа стала логичным шагом, объяснил доктор Qian: «Произошел совершенно естественный переход от изучения природных водных биопленок, воздействующих на состояние обитателей моря, к исследованию биопленки полости рта, влияющей на здоровье людей».

В ходе исследования ученые выявили пять молекул и генный кластер, обусловливающий биосинтетический путь метаболизма. Согласно полученным исследователями результатам, одна из этих молекул вырабатывается S. mutans и уменьшает сцепление бактериальных клеток с молекулами воды, тем самым увеличивая способность этих клеток формировать скопления. «Мы установили, что некоторые изоляты S. mutans могут выделять особый метаболит, мутанофактин-697. Эта молекула связывается с клетками и внеклеточной ДНК S. mutans, повышая гидрофобность бактерий и способствуя их адгезии и последующему формированию биопленки», – объяснил доктор Zhan.

Говоря о важности этих результатов, доктор Qian отметил, что они могут внести значительный вклад в развитие методов профилактики кариеса: «Бактерии, составляющие биопленку и защищенные ею, способны вырабатывать большие объемы кислот, которые оказывают самое неблагоприятное воздействие на эмаль зубов. Если мы сможем помешать бактериям, образующим биопленку, выделять определенные молекулы, то получим возможность предотвращать образование бактериального зубного налета».

Исследование «Mutanofactin promotes adhesion and biofilm formation of cariogenic Streptococcus mutans» («Мутанофактин способствует адгезии кариесогенных бактерий Streptococcus mutans и формированию ими биопленки») было опубликовано 4 марта 2021 г. на сайте журнала Nature Chemical Biology, до включения в печатный выпуск издания.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2021 - All rights reserved - Dental Tribune International