Исследователи из Университета Миннесоты, Колледжа биологических наук Твин-Сити и Стоматологической школы поставили перед собой задачу изучить, как бактерии в полости рта взаимодействуют друг с другом и можно ли намеренно нарушить это взаимодействие. Их цель состояла в том, чтобы определить, может ли вмешательство в эти сигналы помочь предотвратить образование зубного налета и поддержать более здоровый микробиом полости рта.
Авторы работы обнаружили несколько важных закономерностей в том, как бактерии полости рта общаются и организуются. В частности, бактерии в зубном налете генерируют сигналы AHL в богатых кислородом областях (например, над линией десны), и эти сигналы могут быть обнаружены бактериями, живущими в областях с низким содержанием кислорода (под линией десны). Устранение сигналов AHL с помощью специализированных ферментов, называемых лактоназами, привело к увеличению количества видов бактерий, связанных с хорошим состоянием полости рта.
Эти результаты показывают, что тщательно подобранные ферменты могут быть использованы для изменения состава зубного налета и поддержания здорового баланса микробов. Ученые поясняют, что зубной налет развивается последовательно, подобно лесной экосистеме. Первоначальные виды, такие как стрептококки и актиномицеты, являются первыми поселенцами в простых сообществах — они, как правило, безвредны и связаны с хорошим здоровьем полости рта. К поздним колонизаторам относятся бактерии «красного комплекса», такие как Porphyromonas gingivalis, которые тесно связаны с пародонтитом. Нарушая химические сигналы, которые бактерии используют для коммуникации, можно манипулировать сообществом зубного налета, чтобы оно оставалось или возвращалось к своей здоровой стадии. В результате блокирования передачи сигналов AHL в аэробных условиях, можно наблюдать больше бактерий, связанных со здоровьем. Но когда добавляли AHL в анаэробных условиях, это способствовало росту поздних колонизаторов, связанных с заболеваниями. Кворум-сенсинг может играть совершенно разные роли выше и ниже линии десны, что имеет важное значение для подхода к профилактике и лечению пародонтальных заболеваний.