Кариес — одно из самых распространенных хронических заболеваний и у детей, и у взрослых. Он возникает при дисбактериозе в полости рта. До сих пор мало что было известно о бактерии Streptococcus sobrinus, которая ускоряет развитие кариеса у некоторых людей. Однако недавно исследовательская группа из инженерного факультета Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне успешно секвенировала полные геномы трех штаммов S. sobrinus.
Поскольку с бактериями S. sobrinus сложно работать в лабораторных условиях, и они есть не у всех людей, то ранее исследователи вместо этого направляли свои усилия на изучение более стабильных и распространённых бактерий Streptococcus mutants, геном которых был секвенирован в 2002 году по информации доктора Пола Дженсена из Института геномной биологии им Карла Р. Вёзе того же университета.
«Хотя S.Sobrinus встречаются реже, они производят кислоту быстрее и приводят к наиболее тяжелым клиническим результатам, особенно у детей, — говорит д-р Дженсен. — При одновременном действии двух видов бактерий, S. mutans и S.sobrinus, зубы могут разрушаться так быстро, что кажется, что между ними есть некая неизвестная пока взаимосвязь, из-за которой в комбинации они действуют сильнее, чем поодиночке».
Теперь, когда удалось секвенировать геном S. sobrinus, группа исследователей строит компьютерные модели, чтобы лучше понять, как взаимодействуют эти две бактерии и почему S. sobrinus в сочетании с S. mutans может вызывать такой сильный кариес. Они уже подтвердили, что у S. sobrinus нет полных механизмов, отвечающих за чувство кворума — способность бактерий чувствовать соседние бактерии, реагировать на них и в результате, быстро размножаться. «У S. sobrinus нет полной системы для этого, и нам очень интересно исследовать это дальше и выяснить то, чего мы не понимаем», — говорит д-р Дженсен.
По его мнению, бактерии S. mutans рассылают сигнальные пептиды, чтобы узнать, сколько других клеток S. mutans находится поблизости. Как только клетки S. mutans размножаются до определённого количества, они активизируются и создают дисбаланс в ротовой полости, что приводит к быстрому образованию кариозной полости.
«Это серьезный прорыв в исследовании S. sobrinus, впечатляющий на фоне недостатка информации, существовавшего до сих пор. Удивительно, что в 2018 году еще существует целый вид бактерий, который вызывает болезнь и его полный геном не был секвенирован», — заключил д-р Дженсен.
Работа проводилась при поддержке гранта Национального института стоматологических и краниофациальных исследований, а также программы инженерной магистратуры в области биоинженерии штата Иллинойс.
Исследование “Complete genome sequences of Streptococcus sobrinus SL1 (ATCC 33478 = DSM 20742), NIDR 6715-7 (ATCC 27351), NIDR 6715-15 (ATCC 27352), and NCTC 10919 (ATCC 33402)” было опубликовано в конце июля этого года в онлайн-версии журнала Microbiology Resource Announcements.
