Τα βακτήρια εξελίσσονται συνεχώς για να επιβιώνουν, με αποτέλεσμα πολλά επιβλαβή μικρόβια να αναπτύσσουν αντοχή στα αντιβιοτικά και τα απολυμαντικά, δημιουργώντας σοβαρές προκλήσεις για τη δημόσια υγεία. Ωστόσο, δεν είναι όλα τα βακτήρια επιβλαβή- πολλά είναι απαραίτητα για την υγεία του ανθρώπινου οργανισμού. Για τον λόγο αυτό, οι επιστήμονες εξετάζουν πλέον το ενδεχόμενο να επηρεάζουν τη συμπεριφορά των βακτηρίων αντί να προσπαθούν απλώς να τα εξοντώσουν.
Στο ανθρώπινο στόμα, τα βακτήρια βρίσκονται σε συνεχή επικοινωνία. Περίπου 700 είδη ζουν εκεί και πολλά ανταλλάσσουν χημικά μηνύματα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται «quorum sensing». Ορισμένα από αυτά χρησιμοποιούν μόρια σηματοδότησης γνωστά ως N-acyl homoserine lactones (AHLs).
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα διερεύνησαν πώς αυτά τα σήματα επηρεάζουν το μικροβίωμα του στόματος και αν η αφαίρεσή τους μπορεί να αποτρέψει τη δημιουργία επιβλαβούς οδοντικής πλάκας, διατηρώντας παράλληλα τα ωφέλιμα βακτήρια. Τα αποτελέσματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό «npj Biofilms and Microbiomes», ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικές θεραπείες και πέρα από την οδοντιατρική.
H «γλώσσα» των βακτηρίων
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι τα βακτήρια της οδοντικής πλάκας παράγουν σήματα AHL σε αερόβιο περιβάλλον (πάνω από τη γραμμή των ούλων), τα οποία επηρεάζουν και βακτήρια σε αναερόβιο περιβάλλον (κάτω από τα ούλα). Η αφαίρεση των AHL μέσω ειδικών ενζύμων (lactonases) αύξησε τα βακτήρια που συνδέονται με καλή στοματική υγεία. Τα ένζυμα αυτά θα μπορούσαν να αναδιαμορφώσουν την κοινότητα της οδοντικής πλάκας και να υποστηρίξουν ένα πιο υγιές μικροβίωμα.
«Η οδοντική πλάκα αναπτύσσεται σταδιακά, όπως ένα δασικό οικοσύστημα», εξήγησε ο Μικαέλ Ελιάς, αναπληρωτής καθηγητής και επικεφαλής της μελέτης.
«Βακτήρια όπως ο Streptococcus και ο Actinomyces, είναι τα πρώτα που αποικίζουν απλές μικροβιακές κοινότητες και θεωρούνται γενικά ακίνδυνα, καθώς συνδέονται με καλή στοματική υγεία. Στη συνέχεια εμφανίζονται πιο σύνθετες ομάδες, μεταξύ των οποίων και τα βακτήρια του “κόκκινου συμπλέγματος”, όπως το Porphyromonas gingivalis, τα οποία σχετίζονται στενά με την περιοδοντική νόσο. Με τη διατάραξη των χημικών σημάτων που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για επικοινωνία, θα μπορούσε να τροποποιηθεί η δομή της οδοντικής πλάκας ώστε να διατηρηθεί ή να επανέλθει σε μια πιο υγιή κατάσταση», εξήγησε.
Ο ρόλος του οξυγόνου στη συμπεριφορά των βακτηρίων
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το οξυγόνο παίζει έναν εκπληκτικά σημαντικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο αυτά τα βακτηριακά μηνύματα επηρεάζουν την ανάπτυξη της οδοντικής πλάκας.
«Είναι εντυπωσιακό πόσο αλλάζει η εικόνα ανάλογα με το οξυγόνο», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Ρακές Σικντάρ. «Όταν μπλοκάραμε τα σήματα σε αερόβιες συνθήκες, ενισχύσαμε τα ωφέλιμα βακτήρια. Σε αναερόβιες συνθήκες όμως, τα ίδια σήματα ευνοούσαν τα παθογόνα. Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες για τη θεραπεία των ασθενειών των ούλων».
Αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι η βακτηριακή επικοινωνία λειτουργεί διαφορετικά ανάλογα με το πού ζουν τα βακτήρια μέσα στο στόμα. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν πιο στοχευμένες προσεγγίσεις για τον έλεγχο των ασθενειών των ούλων.
Μελλοντικές θεραπείες που προστατεύουν τα «καλά» βακτήρια
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να μελετήσουν περαιτέρω πώς διαφοροποιείται η επικοινωνία των βακτηρίων σε διαφορετικά σημεία του στόματος και σε διάφορα στάδια της νόσου. Στόχος είναι η ανάπτυξη νέων θεραπειών που δεν θα καταστρέφουν όλα τα βακτήρια, αλλά θα ρυθμίζουν το μικροβίωμα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να επεκταθεί και πέρα από τη στοματική υγεία, καθώς οι ανισορροπίες του μικροβιώματος έχουν συνδεθεί με πολλές ασθένειες, ακόμη και με ορισμένες μορφές καρκίνου.
