Если вам необходима дополнительная мотивация для того, чтобы регулярно чистить зубы, эта информация может помочь. Ученые обнаружили, что бактерии и грибковые микроорганизмы, вызывающие кариес, в слюне способны объединяться в "суперорганизмы", которые могут фактически отращивать "конечности", чтобы ползать и даже прыгать по зубам.

Микроскопические изображения недавно обнаруженных передвигающихся "суперорганизмов", состоящих из бактерий (зеленые), прикрепленных к нитям грибка (синие). Penn Dental Medicine

Команда под руководством ученых из Школы стоматологической медицины Пенсильванского университета сделала неожиданное открытие, изучая образцы слюны детей с глубоким кариесом. Они заметили, что в образовании кариозных полостей участвуют два вида - бактерии Streptococcus mutans и грибок Candida albicans, а затем обнаружили, что они образуют целые совместные сообщества.

Такие сообщества, или скопления, состоят из сообществ бактерий, связанных с сетью грибковых нитей. Они склеены между собой материалом, так называемым внеклеточным полимером. Такой симбиоз позволил микробам стать более жизнеспособными, чем любой из этих видов в отдельности. Они лучше прилипают к зубам и более устойчивы к противомикробным препаратам.

Микроскопия в реальном времени позволила исследователям проследить движение и поведение группы грибков и бактерий в слюне детей с глубоким кариесом. Межвидовой кластер взял на себя новые функции и вызвал более тяжелое кариозное поражение, чем любой из видов по отдельности. (Image: Penn Dental Medicine)

Эксперты решили вырастить их в лаборатории на биоматериале, напоминающем структуру зуба. Они инкубировали микроорганизмы в слюне человека и наблюдали за ними с помощью микроскопа, который записывал их поведение в режиме реального времени. И вот тогда-то ученые увидели действительно интересное поведение. Несмотря на то, что ни один из видов не может передвигаться самостоятельно, эти симбиотические скопления смогли использовать свои грибковые наросты, чтобы ползать по поверхности зуба со скоростью более 40 микрон в час. Что еще более интересно, они могли прыгать более чем на 100 микрон. В сравнении с размерами тела это примерно в четыре раза дальше, чем прыжок лягушки.

"Эти симбиотические формы обладают множеством так называемых "эмерджентных функций", которые приносят этим микробам новые преимущества, которых они не могли бы достичь самостоятельно", - рассказывает Хен Ку, автор эксперимента. "Это почти что новый организм - суперорганизм - с новыми возможностями".

Команда утверждает, что такая мобильность помогает этим микроорганизмам более эффективно проникать в зубы. В лабораторных тестах на живых зубах человека специалисты обнаружили, что после появления таких колоний в зубах более интенсивно развивается кариес.

Эксперты считают, что поиск методов борьбы с образованием таких скоплений может стать важной стратегией профилактики детского кариеса.

Результаты данного проекта были зарегистрированы в медицинском издании PNAS.

Источники: University of Pennsylvania, journal PNAS. journal New Atlas

1. (https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2209699119)

2. (https://newatlas.com/science/cavity-microbes-superorganisms-limbs-leap/)

3. (https://penntoday.upenn.edu/news/microbes-cause-cavities-can-form-superorganisms-able-crawl-and-spread-teeth)