Исследователи из Колледжа биологических наук и Стоматологического факультета обнаружили способ управлять составом микрофлоры полости рта, воздействуя на систему химической коммуникации бактерий. Традиционный подход в медицине предполагает уничтожение патогенных микроорганизмов с помощью антибиотиков и антисептиков, однако это часто приводит к росту устойчивости микробов и нарушению естественного баланса. В полости рта человека обитает около 700 видов бактерий, многие из которых критически важны для поддержания здоровья.
Бактерии обмениваются информацией через процесс, известный как чувство кворума. Для этого они используют сигнальные молекулы – N-ацил-гомосеринлактоны. Ученые установили, что развитие зубного налета напоминает формирование лесной экосистемы, где на смену первым безвредным поселенцам, таким как стрептококки и актиномицеты, постепенно приходят более агрессивные виды. К последним относится бактерия Porphyromonas gingivalis, связанная с развитием пародонтита. Понимание этих механизмов позволяет манипулировать сообществом, не давая ему перейти в патогенную стадию.
В ходе экспериментов выяснилось, что блокировка сигнальных молекул с помощью специальных ферментов – лактоназ – позволяет сдерживать рост опасных микроорганизмов, сохраняя при этом полезную микрофлору. Особое внимание авторы работы уделили влиянию кислорода. В аэробной среде, например над линией десны, подавление сигналов способствовало росту «здоровых» бактерий. В то же время в анаэробных условиях, характерных для глубоких поддесневых карманов, те же сигнальные молекулы, напротив, ускоряли развитие патогенов.
Результаты исследования, опубликованные в журнале npj Biofilms and Microbiomes, указывают на возможность создания принципиально новых методов лечения. Вместо тотального уничтожения микробного сообщества врачи смогут точечно корректировать его структуру, возвращая экосистему в стабильное состояние. Ученые полагают, что такой подход будет эффективен не только в стоматологии, но и в терапии других заболеваний, вызванных нарушением микробного баланса.
Дисбиоз сегодня связывают со многими системными патологиями, включая определенные виды рака. Авторы планируют продолжить изучение того, как бактериальная коммуникация меняется в зависимости от стадии заболевания и индивидуальных особенностей пациента. Это позволит разработать стратегии управления микробиомом, которые станут альтернативой традиционной антибактериальной терапии, вызывающей все больше проблем в современной медицинской практике.
