Исследователи описали молекулу, способствующую развитию кариеса

19.03.21 19 марта 2021 0

Междисциплинарная группа ученых, под руководством профессора факультета Науки и Технологии Университета Гонконга Киана Пейюана, рассказала об открытии молекулы, влияющей на развитие кариеса. Новая малая молекула микробного происхождения, выделяемая бактериями Streptococcus mutans, способствует формированию кариеса с помощью подходов, характерных для синтетической биологии. Данное открытие может послужить основой для дальнейших исследований с целью профилактики кариеса.

Исследователи описали молекулу, способствующую развитию кариеса

Любая влажная поверхность покрывается биопленкой из микробных клеток и внеклеточного органического матрикса. Согласно данным Национальных Институтов Здоровья США, 80% бактериальных инфекций спровоцированы ростом бактериальных биопленок. Так, микроорганизмы Streptococcus mutans, заселяющие ротовую полость человека, обладают способностью к формированию устойчивых биопленок и выделению органических кислот, в результате чего образуется кариес на поверхности зубной эмали.

Тем не менее, формирование кариозной полости – сложный биологический процесс, зависящий от наличия бактериальных биопленок на поверхности эмали (зубного налета). Кариес – одна из наиболее распространенных бактериальных инфекций, зачастую имеющая хронический характер. Ежегодно в мире тратят миллиарды долларов на лечение заболевания. Ранее ученые подробно изучили роль крупных молекулярных агентов, выделяемых бактериями Streptococcus mutans, в процессе формирования биопленок. Текущее исследование направлено на изучение малых молекулярных метаболитов Streptococcus mutans.

Исследователи сосредоточились на рассмотрении взаимодействия между микроорганизмами и организмом млекопитающих, под действием сигнальных молекул в составе биопленок. Были использованы подходы транскриптомики, химической биологии и геномики. Далее авторы углубились в вопрос взаимодействия микроорганизмов и организма человека.

При сотрудничестве профессоров Университета Калифорнии Чанг Вен-Джуна и Ройа Мабудиан, профессора Стоматологического колледжа Университета Флориды Роберта Берна, удалось открыть биосинтетическое скопление генов поликетидов/нерибосомных пептидов (muf), связанных с формированием устойчивых бактериальных биопленок штаммов Streptococcus mutans, выделенных из зубного налета.

Далее авторы обнаружили ассоциированный с данной молекулой биоактивный продукт - мутанофактин-697 – содержащий неизвестный ранее молекулярный каркас. В рамках последующих наблюдений пришли к выводу, что этот уникальный вторичный микробный метаболит способствует формированию биопленок, используя ранее неизвестный физико-химический механизм: малая молекула связывается с клетками бактерии Streptococcus mutans и внеклеточной ДНК, что повышает гидрофобность бактерии, тем самым, повышая адгезивные свойства и способствуя формированию биопленки.

«Наша работа позволила впервые описать вторичные микробные метаболиты, способствующие формированию биопленок, с помощью физико-химического подхода. Это подтверждает важную роль вторичных метаболитов в управлении решающими процессами, связанными с формированием кариозных полостей», - считают авторы.

Как полагают исследователи, данная работа позволит проводить дальнейшие исследования химических регуляторных процессов мутанофактина на микрофлору ротовой полости, а также больше узнать о кариесе, вызванным бактериями стрептококка.

Статьи от брендов

0 комментариев