Порожнина рота людини - середовище проживання багатьох бактерій, оскільки вони дуже добре себе почувають в роті людини, нехтує гігієною. Щоб зрозуміти, наскільки різноманітний їх світ, вчені зайнялися вивченням мікроорганізмів, що населяють ротову порожнину людини, і за допомогою пігментів отримали приголомшливі калейдоскопічно зображення. пропонує подивитися, що з цього вийшло, а також дізнатися, що ж так вразило дослідників в добре відомому зубному нальоті.
Бактерії ротової порожнини демонструють чудеса організації
За допомогою послідовних даних, комбінованих з технікою спектрального флуоресцентного зображення, дослідникам вдалося побачити високоорганізовані об'єднання мікробів, які проживають в порожнині рота людини, а точніше, в зубному нальоті. Просторова структура об'єднання дозволила побачити несподіване взаємодія і стала поштовхом до розуміння організації, метаболізму і системної біології мікробіома, а також його впливу на здоров'я людини.
Джессіка Марк Велч (Jessica Mark Welch) з Лабораторії біології моря в Вудс-Хол (штат Массачусетс) і Гері Бориси (Gary Borisy) з Інституту Форсайта взяли зразок зубного нальоту у 22 здорових добровольців, яких попередньо попросили утриматися від будь-якої гігієни порожнини рота протягом 12- 48 годин.
Бактерії і їх кольору на картинках:
- Corynebacterium - Коринебактерії;
- Streptococcus - стрептокок;
- Porphyromonas - порфіромонада;
- Haemophilus / Aggregatibacter - гемофільні / Aggregatibacter;
- Fusobacterium - веретеноподібні бактерії;
- Leptotrichia - лептотріхій;
- Capnocytophaga - капноціофагі;
- Neisseriaceae - нейсерії.
За допомогою зубочисток дослідники взяли зразки зубного нальоту і завдали їх на предметне скло мікроскопа, а потім промили їх поруч біологічних маркерів. Раніше дослідники також вдавалися до такого методу, проте з меншою кількістю зразків. Після проведення необхідних маніпуляцій досліджували отримали ряд психоделічних картинок.
Сам Бориси каже: "Коли ми отримали перші зображення, побачені фантастичні структури привели нас в захват". Коринебактерії, розташована в центрі, знайшла пурпурний забарвлення, зелені стрептококи і бактерії інших квітів були розкидані по зображенню.
Бактерії порожнини рота - дивовижний ліс
Журнал National Geographic порівняв отримане зображення з лісом, в якому коринебактерии виступають в якості стовбурів дерев, а стрептококи - як їх крон. Бактерії в порожнині рота, як виявилося, організовані і структуровані по групах. Дослідники відзначили, що коринебактерії найчастіше переважали в підясневих і Наддесневой нальоті.
Бактерії ротової порожнини нібито кріпляться до фундаменту з коринебактерій, які поселяються в емалі зубів і поступово розширюються догори.
Стрептокок харчується цукром і киснем, виділяючи при цьому лактат і перекис водню, яких більшість бактерій намагаються уникати, окрім бактерії Aggregatibacter, яка здатна розщеплювати перекис і харчуватися лактату, тому їй вдається вижити в "кроні" древа.
Крім цього, стрептокок також виділяє вуглекислий газ, який потрібен капноціофаге для комфортного перебування у віддалених від заснування гілках.
Оскільки стрептокок зменшує кількість кисню в шарі коринебактерий, веретеноподібним бактеріям також знайшлося місце в "лісі".
Дослідники не очікували від бактерій порожнини рота такої організації. "Ось що буває, якщо подивитися по-новому на добре відомі речі, в даному випадку - зубний наліт", - резюмував Майкл Фішбах (Michael Fischbach) з Каліфорнійського університету (Сан-Франциско).
Ступінь організації бактерій порожнини рота, за словами Фішбаха, повністю змінює уявлення про зубному нальоті: це не просто хаотична суміш бактерій, наліт більше схожий на тканину, розділену на субструктури, які, ймовірно, ще й виконують окремі функції.
