Hamarosan feleslegessé válhat a fogmosás?
A szájüregben található kedvező élettani hatású mikrobiom erősítése és a patogén organizmusok ritkítása elősegítheti például a fogszuvasodás visszaszorítását – az áttörésig azonban marad a fogmosás.
A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban augusztus 19-én jelent meg a University of California, Berkeley kutatóinak tanulmánya, amelyben egy olyan mikrobiológiai megközelítést dolgoztak ki, amely hosszú távon akár kiválthatja a hagyományos szájhigiénés tevékenységeket, mint amilyen például a fogmosás vagy a fogselyem használata. A kutatás középpontjában az orális mikrobiom célzott manipulációja áll, amelynek célja az egészséges baktériumok arányának növelése és a fogszuvasodást előidéző kórokozók visszaszorítása.
Az emberi szájüreg mikrobiomja több száz baktériumfajból áll, amelyek közül sok biofilmet képezve tapad a fogak felszínére. A korábbi vizsgálatok elsősorban azokra a fajokra koncentráltak, amelyek savtermelés révén károsítják a fogzománcot, elősegítve a fogszuvasodás kialakulását. Zhang és munkatársai azonban kimutatták, hogy az egyes fajokon belül számos különböző törzs létezik, amelyek eltérő patogenitással rendelkeznek. Ezért a kutatócsoport nem fajszinten, hanem a teljes mikrobiális közösség genetikai állományát – az ún. metagenomot – vizsgálta annak érdekében, hogy azonosítsa azokat a géncsoportokat, amelyek közvetlenül összefüggésbe hozhatók a fogszuvasodással.
A most közzétett tanulmányban Zhang és kollégái egy olyan géncsoportot azonosítottak, amely két specifikus molekulát termel. Ezek a molekulák elősegítik a baktériumok aggregációját és biofilmképződését, függetlenül attól, hogy patogén vagy jótékony törzsekről van szó. A géncsoportot a többi között a Streptococcus mutans egyes törzseiben is megtalálták, amely a fogszuvasodás egyik fő okozója. Zhang szerint ez a felfedezés lehetőséget teremt arra, hogy a biofilmképző géncsoportot jótékony baktériumokba juttassák, ezzel elősegítve azok stabil kolonizációját a fogfelszínen, és kiszorítva a savtermelő, káros mikrobákat.
Zhang kiemeli, hogy egyazon faj különböző törzsei eltérő biológiai szerepet tölthetnek be: lehetnek patogének, kommenzalisták vagy akár probiotikumok is. A molekulák működésének pontosabb megértése lehetővé teszi, hogy célzottan juttassák be őket jótékony baktériumokba, ezzel elősegítve a kívánt biofilmképződést és a patogének kiszorítását.
A géncsoport felfedezése egy nagyszabású metagenomikai adatbázis elemzésén alapult, amely emberi szájüregből származó mikrobiális közösségek genetikai szekvenciáit tartalmazta. McKenna Yao statisztikai módszerekkel azonosította a szájbetegségekkel összefüggő géncsoportokat, majd laboratóriumi körülmények között tenyésztette a baktériumokat, hogy meghatározza az általuk termelt metabolitokat. Ezek a metabolitok rövid peptidláncokból és lipidekből állnak, amelyek közül az egyik ragasztóként, a másik pedig egyfajta zsinórként, kötelékként működik, lehetővé téve a baktériumok számára a biofilm struktúrák kialakítását.
A géncsoport körülbelül 15 DNS-szegmenst tartalmaz, amelyek különféle fehérjéket, transzkripciós faktorokat és regulátor szerepet betöltő elemeket kódolnak. Ezek együttesen egy önálló anyagcsere-egységet alkotnak, amely nem feltétlenül szükséges a baktériumok túléléséhez, de jelentős hatással van a mikrobiális közösség szerveződésére és a gazdaszervezet szöveteire. Zhang a „szakosodott anyagcsere” kifejezést használta a másodlagos metabolizmus helyett, mivel ezek az útvonalak gyakran különleges, biológiailag aktív molekulák termeléséért felelősek. Hasonló mechanizmusokat figyeltek meg talajbaktériumokban is, amelyek antibiotikumokat termelnek.
Yao szerint ezek a metabolitok elősegítik a baktériumok túlélését azáltal, hogy versenytársakat pusztítanak el, vagy monopolizálják a környezeti erőforrásokat. Az emberi mikrobiomban betöltött szerepük azonban még nagyrészt feltáratlan. Zhang és csapata korábban már azonosított egy olyan géncsoportot, amely egy új antibiotikumot termel, valamint egy másikat, amely biofilmképző molekulákat állít elő. Az újonnan felfedezett géncsoport tovább erősíti azt a feltételezést, hogy a mikrobiom másodlagos metabolitjai kulcsszerepet játszanak az emberi egészség fenntartásában, legyen szó a szájüreg, a bélrendszer vagy a bőr mikrobiális közösségeiről.
A mutanoclumpin nevű “ragacsos” metabolitok képződésének és funkciójának pontosabb feltárása hozzájárulhat a fogszuvasodás megelőzéséhez. Zhang szerint, ha sikerül igazolni, hogy ezek a molekulák bizonyos körülmények között kórokozó hatásúak, akkor célzott genetikai vagy kémiai inhibitorokkal gátolható lenne a termelésük, csökkentve ezzel a fogszuvasodás kialakulásának kockázatát. Ugyanakkor a kutatócsoport olyan molekulákat is vizsgál, amelyek pozitív hatással vannak a szájüreg egészségére, és lehetőséget kínálnak a mikrobiom célzott manipulálására.
A Streptococcus salivarius például egy olyan baktériumfaj, amely probiotikus tulajdonságokkal rendelkezik, és jelenleg is forgalomban van orális probiotikumként. Ennek ellenére nem képes stabil biofilmet képezni a fogakon, így gyorsan eltűnik a szájüregből. Zhang azt javasolja, hogy a biofilmképző molekulák bejuttatásával javítsák a S. salivarius kolonizációs képességét, és növeljék annak probiotikus hatékonyságát. A kutatócsoport jövőbeli célja egy átfogó térkép elkészítése az orális mikrobiom által termelt specializált metabolitokról, hogy pontosabban modellezhető legyen, milyen molekuláris interakciók zajlanak a fogak felszínén.
Yao ugyanakkor hangsúlyozta, hogy a biofilmek eltávolításának leghatékonyabb módja továbbra is a rendszeres fogmosás, mert bár a kutatók meg vannak győződve róla, hogy létezhet hatékonyabb módszer is a biofilmek lebontására, jelenleg még csak a szájüreg komplexitásának feltérképezésénél tartanak.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Can the 'good' bacteria in your mouth act as probiotic cavity fighters?
Irodalmi hivatkozás:
McKenna Loop Yao et al, Synergistic action of specialized metabolites from divergent biosynthesis in the human oral microbiome, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2504492122
