Учёные обнаружили, что химическое «общение» бактерий может влиять на состав зубного налёта. Исследование, опубликованное в 2025 году в журнале npj Biofilms and Microbiomes, показало: вмешательство в эти сигналы способно смещать микробное сообщество в сторону видов, связанных с более здоровым состоянием полости рта. Работа была выполнена специалистами Колледжа биологических наук и Школы стоматологии.
Во рту человека обитает около 700 видов бактерий. Многие из них используют механизм, называемый чувством кворума: с помощью химических молекул микроорганизмы определяют численность соседних клеток и согласуют коллективное поведение. Часть бактерий полости рта передаёт сигналы N-ацилгомосеринлактонами (AHL).
Исследователи установили, что бактерии зубного налёта вырабатывают AHL в присутствии кислорода — например, над линией дёсен. Эти молекулы при этом распознают микроорганизмы, живущие под десной, где кислорода значительно меньше. Такая связь важна, поскольку анаэробная среда под десной может поддерживать виды, связанные с заболеваниями пародонта.
Для нарушения бактериального обмена сигналами команда применила специальные ферменты — лактоназы. Они разрушают молекулы AHL, из-за чего состав зубного налёта изменился: в сообществе стало больше бактерий, ассоциированных с хорошим состоянием полости рта. По замыслу авторов, подобные ферменты в будущем могут использоваться для целенаправленного изменения микробного баланса, а не для уничтожения всех бактерий.
Старший автор работы, доцент Колледжа биологических наук Микаэл Элиас, сравнил развитие зубного налёта с формированием лесной экосистемы: «Зубной налет развивается поэтапно, подобно лесной экосистеме. Виды-первопроходцы, такие как Streptococcus и Actinomyces, первыми заселяют простые сообщества — обычно они безвредны и связаны с хорошим здоровьем полости рта. В состав всё более разнообразных поздних колонизаторов входят бактерии «красного комплекса», например Porphyromonas gingivalis, которые тесно связаны с заболеваниями пародонта. Нарушая химические сигналы, используемые бактериями для общения, можно было бы удерживать сообщество зубного налёта на стадии, связанной со здоровьем, или возвращать его к ней».
Результат зависел от содержания кислорода. Первый автор исследования Ракеш Сикдар отметил: «Особенно поразительно, как доступность кислорода меняет всё. Когда мы блокировали передачу сигналов AHL в аэробных условиях, становилось больше бактерий, связанных со здоровьем. Но при добавлении AHL в анаэробных условиях усиливался рост поздних колонизаторов, связанных с заболеваниями. Чувство кворума может играть совершенно разные роли над и под линией дёсен, что имеет большое значение для подходов к лечению заболеваний пародонта».
Учёные планируют изучить различия в бактериальной коммуникации на разных участках полости рта и у людей с разными стадиями заболеваний пародонта. Долгосрочная цель заключается в управлении соотношением микроорганизмов вместо широкого применения противомикробных средств. «Понимание того, как бактериальные сообщества общаются и организуются, в конечном счёте может дать нам новые инструменты для профилактики заболеваний пародонта — не за счёт войны со всеми бактериями полости рта, а благодаря целенаправленному поддержанию здорового микробного баланса», — сказал Элиас. Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения США.