Penyelidik di UC Berkeley telah menemui gugusan gen yang menggalakkan pembentukan biofilm yang kuat di dalam mulut, yang berpotensi membolehkan bakteria baik mengatasi mikrob yang menyebabkan rongga. Kejayaan ini boleh membawa kepada rawatan probiotik baru untuk kesihatan mulut.
Penyelidik di UC Berkeley telah membuat penemuan terobosan yang boleh mengubah amalan kesihatan pergigian. Mereka mengenal pasti kelompok gen dalam bakteria mulut yang menggalakkan pembentukan biofilm yang teguh, menawarkan jalan baharu yang berpotensi untuk memerangi rongga tanpa memberus atau flos tradisional.
Mikrobiom oral adalah rumah kepada ratusan spesies bakteria yang membentuk komuniti yang dipanggil biofilm pada gigi kita. Walaupun diketahui umum bahawa bakteria tertentu menghasilkan asid yang menghakis enamel, membawa kepada rongga, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Wenjun Zhang, seorang profesor kejuruteraan kimia dan biomolekul di UC Berkeley, telah menyelidiki lebih mendalam.
Mereka mendapati bahawa bakteria tertentu boleh memudaratkan atau bermanfaat bergantung pada strain mereka dan susunan genetik dalam strain tersebut.
Daripada mengkategorikan bakteria sebagai baik atau buruk, pasukan Zhang menggunakan penjujukan metagenomik untuk mengenal pasti kelompok gen yang dikaitkan dengan pembentukan rongga.
Satu gugusan sedemikian, terdapat dalam beberapa jenis bakteria penyebab rongga yang terkenal Streptococcus mutans, menghasilkan dua molekul yang memudahkan pembentukan biofilm bakteria.
Penemuan ini baru-baru ini diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan.
"Strine tertentu kepunyaan spesies yang sama boleh menjadi patogen atau komensal atau bahkan probiotik," kata Zhang dalam siaran berita. "Selepas kita lebih memahami aktiviti molekul ini dan bagaimana ia boleh menggalakkan pembentukan biofilm yang kuat, kita boleh memperkenalkan mereka kepada bakteria baik supaya bakteria baik kini boleh membentuk biofilm yang kuat dan mengatasi semua yang buruk."
Aplikasi berpotensi penemuan ini adalah luas.
Kelompok gen yang dikenal pasti bertindak seperti kaset metabolik "khusus", menghasilkan molekul yang meningkatkan kemandirian bakteria. Metabolisme khusus ini didokumentasikan dengan baik dalam bakteria tanah tetapi sebahagian besarnya masih belum diterokai dalam mikrobiom manusia sehingga kini.
"Metabolit khusus ini meningkatkan kelangsungan hidup dalam cara tertentu," tambah pengarang bersama pertama McKenna Yao, seorang pelajar siswazah Berkeley. "Sebagai contoh, ramai adalah antibiotik, jadi mereka boleh membunuh pepijat lain, atau orang lain terlibat dalam pemerolehan logam - mereka membantu bakteria memonopoli sumber dalam niche persekitaran mereka. Mampu menghasilkan ini, terutamanya dalam komuniti mikrob, membantu bakteria mematikan lelaki lain dan menjaga sumber mereka."
Memahami molekul ini boleh membawa kepada rawatan kesihatan mulut yang revolusioner.
Contohnya, melalui kejuruteraan genetik bakteria berfaedah untuk menghasilkan molekul pembentuk biofilm yang kuat ini, bakteria berbahaya boleh dikalahkan, mengurangkan kejadian kaviti.
"Kami sedang mencari sesuatu yang dikaitkan dengan kaviti, dengan penyakit. Jika suatu hari nanti kami dapat membuktikan bahawa, dalam keadaan tertentu, ini benar-benar molekul buruk yang anda ingin cegah, kami mungkin membangunkan perencat genetik atau kimia untuk menghalang pengeluarannya, jadi mudah-mudahan bakteria tidak akan membuatnya, dan anda mempunyai lebih sedikit rongga, "tambah Zhang. "Sementara itu, kami juga melihat molekul lain yang berkorelasi dengan kesihatan, membolehkan strategi mudah untuk secara langsung merekayasa mikrob untuk membuat lebih banyak daripada mereka."
Satu calon yang menjanjikan untuk kejuruteraan tersebut ialah Streptococcus salivarius, bakteria yang dikenali untuk menggalakkan kesihatan mulut tetapi kurang dalam pembentukan biofilm. Dengan menyepadukan kelompok gen yang ditemui ke dalam S. air liur, ia mungkin menjadi probiotik yang lebih berkesan.
Di sebalik jalan yang menjanjikan ini, Yao menyatakan bahawa "cara terbaik anda boleh mengeluarkan biofilem pada gigi anda ialah dengan berus. Kami percaya bahawa sebenarnya ada cara yang lebih baik untuk mengganggu biofilm itu, tetapi kami baru mula memahami kerumitan dalam mulut."
Pasukan penyelidik bertujuan untuk terus memetakan metabolit khusus yang dihasilkan oleh mikrobiom oral. Objektif jangka panjang adalah untuk meneroka bagaimana metabolit ini boleh dimanfaatkan untuk menggalakkan persekitaran mulut yang lebih sihat.
sumber: Universiti California, Berkeley