Profesor chemie a biomolekulárního inženýrství na Kalifornské univerzitě v Berkeley, dr. Zhang a jeho tým, se v novém výzkumu zaměřuje na bakteriální rovnováhu v ústech s cílem vytvořit systém, kde by čištění zubů kartáčkem bylo minulostí. Podle Zhanga mohou bakteriální kmeny stejného druhu působit jako patogeny, neutrální organismy nebo dokonce jako prospěšná probiotika. Pochopení toho, jak tyto molekuly vytvářející plak fungují, by mohlo vědcům umožnit nahrazovat nepřátelské bakterie, které jsou zodpovědné za zubní kazy, bakteriemi přátelskými.

Vědci izolovali genový shluk z mikrobiálních vzorků odebraných od lidských dobrovolníků a identifikovali geny spojené s onemocněními ústní dutiny a určili sloučeniny produkované těmito geny. Tyto sloučeniny jsou malé molekuly složené z peptidů, krátkých řetězců aminokyselin a lipidů neboli mastných kyselin. Jedna molekula se chová jako lepidlo, díky čemuž se bakterie shlukují do kapek, zatímco druhá spíše jako nit, která umožňuje tvorbu řetězců. Společně umožňují bakteriálním koloniím držet se pohromadě. Takové genové shluky spadají do kategorie, kterou vědci často nazývají sekundární metabolismus, ale Zhang dává přednost termínu „specializovaný“ metabolismus kvůli jejich schopnosti produkovat nové a biologicky důležité molekuly. Podobné sítě v půdních bakteriích vedly k objevu mnoha antibiotik. Zhang poznamenal, že sekundární metabolity v lidském mikrobiomu, zejména ty v ústech, zůstaly do značné míry neprozkoumány. Před dvěma lety jeho tým identifikoval genový shluk zodpovědný za dříve neznámé antibiotikum u bakterií v dutině ústní. Nově identifikovaný genový shluk je dalším příkladem toho, jak specializované metabolity v mikrobiomu ovlivňují lidské zdraví, ať už v ústech, trávicím systému, kůži nebo jiných orgánech. Tyto lepkavé molekuly, nyní nazývané mutanoklumpiny, by mohly být klíčové pro snížení zubního kazu.

Zde do příběhu vstupuje Streptococcus salivarius, bakterie spojovaná se zdravím dutiny ústní, která je v současnosti prodávána jako probiotikum. Přirozeně však netvoří silné biofilmy, takže je méně účinná při ulpívání na zubech. Zhang navrhuje obohatit ji těmito lepkavými molekulami, aby byla účinnější. Genetická úprava přátelských bakterií, by v budoucnu mohla přinést probiotické léčebné postupy, které eliminují potřebu čištění zubů kartáčkem a zároveň účinně zabraňují vzniku zubního kazu. Zajímavé, ale čištění zubů má kromě zdravotních, také estetické důvody. Je však smutnou pravdou, že existuje mnoho pěstitelů ústních bakterií, kteří zubní kartáček ve své výbavě prostě nemají. Třeba Drsnej Pepan z našeho sloupku. Že ho neznáte? Ale jó... Fotka od Alexa z Pixabay Fotka od Mohamed Hassan z Pixabay Fotka od Natalia Ovcharenko z Pixabay