گونه‌های باکتریایی جدید درگیر در پوسیدگی دندان کشف شدند

محققان با همکاری دانشکده پزشکی دندانپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا و دانشکده دندانپزشکی آدامز و دانشکده بهداشت عمومی جهانی گیلینگ در دانشگاه کارولینای شمالی کشف کردند که یک گونه باکتری به نام Selenomonas sputigena می تواند نقش مهمی در ایجاد پوسیدگی دندان داشته باشد.

دانشمندان مدت‌هاست که گونه‌ی باکتری دیگری، استرپتوکوک موتانس، تشکیل دهنده پلاک و اسیدساز، را به عنوان عامل اصلی پوسیدگی دندان در نظر گرفته‌اند که به عنوان پوسیدگی دندان نیز شناخته می‌شود. با این حال، در این مطالعه، که در 22 مه در ارتباطات طبیعتمحققان Penn Dental Medicine و UNC نشان دادند که S. sputigena که قبلا فقط با بیماری لثه مرتبط بود، می تواند به عنوان شریک کلیدی S. mutans عمل کند و قدرت ایجاد حفره آن را تا حد زیادی افزایش دهد.

هیون، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: “این یک یافته غیرمنتظره بود که به ما بینش جدیدی در مورد ایجاد پوسیدگی می دهد، اهداف بالقوه آینده برای پیشگیری از حفره را برجسته می کند، و مکانیسم های جدید تشکیل بیوفیلم باکتریایی را نشان می دهد که ممکن است در زمینه های بالینی دیگر مرتبط باشد.” (Michel) Koo DDS، Ph.D.، استاد گروه ارتودنسی و بخش‌های اطفال و بهداشت دهان و دندان و مدیر مشترک مرکز نوآوری و دندانپزشکی دقیق در Penn Dental Medicine.

دو نویسنده ارشد دیگر این مطالعه کیمون دیواریس، Ph.D.، DDS، استاد دانشکده دندانپزشکی آدامز UNC، و دی وو، دکترا، دانشیار دانشکده آدامز و دانشکده UNC Gillings بودند. بهداشت عمومی جهانی

دیواریس گفت: “این نمونه کاملی از علم مشارکتی بود که بدون تخصص مکمل بسیاری از گروه ها و پژوهشگران و کارآموزان انجام نمی شد.”

پوسیدگی شایع ترین بیماری مزمن در کودکان و بزرگسالان در ایالات متحده و در سراسر جهان در نظر گرفته می شود. این بیماری زمانی ایجاد می‌شود که استافیلوکوکوس موتانس و سایر باکتری‌های اسیدساز به اندازه کافی با مسواک زدن و سایر روش‌های مراقبت از دهان حذف نمی‌شوند و در نهایت یک بیوفیلم محافظ یا «پلاک» روی دندان‌ها تشکیل می‌دهند. در داخل پلاک، این باکتری ها قندهای نوشیدنی یا غذا را مصرف می کنند و آنها را به اسید تبدیل می کنند. اگر پلاک برای مدت طولانی در جای خود باقی بماند، این اسیدها شروع به فرسایش مینای دندان های آسیب دیده می کنند و به مرور زمان حفره ایجاد می کنند.

دانشمندان در مطالعات گذشته بر روی محتویات باکتری پلاک، گونه های دیگری را علاوه بر S. mutans شناسایی کرده اند. اینها شامل گونه‌هایی از سلنوموناس، یک گروه بی‌هوازی و غیر نیاز به اکسیژن از باکتری‌ها است که در موارد بیماری لثه بیشتر در زیر لثه یافت می‌شوند. اما مطالعه جدید اولین مطالعه ای است که نقش ایجاد حفره را برای یک گونه خاص سلنوموناس شناسایی می کند.

محققان UNC از دندان‌های 300 کودک 3 تا 5 ساله که نیمی از آنها پوسیدگی داشتند، نمونه‌هایی از پلاک گرفتند و با کمک کلیدی آزمایشگاه کو، نمونه‌ها را با استفاده از مجموعه‌ای از آزمایش‌های پیشرفته آنالیز کردند. این آزمایش‌ها شامل تعیین توالی فعالیت ژن باکتری در نمونه‌ها، تجزیه و تحلیل مسیرهای بیولوژیکی ناشی از این فعالیت باکتری و حتی تصویربرداری مستقیم میکروسکوپی بود. محققان سپس یافته های خود را روی مجموعه دیگری از 116 نمونه پلاک از کودکان 3 تا 5 ساله تأیید کردند.

داده‌ها نشان داد که اگرچه S. sputigena تنها یکی از چندین گونه باکتری مرتبط با پوسیدگی در پلاک‌ها علاوه بر S. mutans است و به خودی خود باعث پوسیدگی نمی‌شود، اما توانایی قابل توجهی در مشارکت با S. mutans برای تقویت فرآیند پوسیدگی دارد. .

S. mutans شناخته شده است که از شکر موجود برای ساختن ساختارهای چسبنده به نام گلوکان استفاده می کند که بخشی از محیط محافظ پلاک است. محققان مشاهده کردند که S. sputigena، که دارای زائده های کوچکی است که به آن اجازه می دهد در سطوح حرکت کند، می تواند توسط این گلوکان ها به دام بیفتد.

پس از به دام افتادن، S. sputigena به سرعت تکثیر می شود و از سلول های خود برای ساختن “روبناها” لانه زنبوری شکل استفاده می کند که S. mutans را محصور کرده و از آن محافظت می کند. نتیجه این همکاری غیرمنتظره، همانطور که محققان با استفاده از مدل‌های حیوانی نشان دادند، تولید اسیدی بسیار افزایش یافته و متمرکز است که به طور قابل توجهی شدت پوسیدگی را بدتر می‌کند.

به گفته کو، این یافته‌ها تعامل میکروبی پیچیده‌تری از آنچه تصور می‌شد رخ می‌دهد، نشان می‌دهد و درک بهتری از چگونگی ایجاد حفره‌های دوران کودکی ارائه می‌دهد – درکی که می‌تواند به راه‌های بهتری برای پیشگیری از حفره‌ها منجر شود.

کو گفت: «برهم زدن این ابرساختارهای محافظ S. sputigena با استفاده از آنزیم های خاص یا روش های دقیق تر و مؤثرتر مسواک زدن می تواند یکی از رویکردها باشد.

اکنون محققان قصد دارند با جزئیات بیشتری بررسی کنند که چگونه این باکتری متحرک بی هوازی در محیط هوازی سطح دندان قرار می گیرد.

کو گفت: «این پدیده که در آن یک باکتری از یک نوع محیط به یک محیط جدید منتقل می‌شود و با باکتری‌های ساکن آنجا تعامل می‌کند و این ابرساختارهای قابل توجه را می‌سازد، باید مورد توجه میکروبیولوژیست‌ها باشد.»