I batteri si evolvono costantemente per sopravvivere, il che è fantastico per loro e meno fantastico per chiunque abbia mai avuto bisogno di antibiotici. Una conseguenza importante di questa incessante adattabilità è che molti microbi dannosi stanno diventando resistenti agli antibiotici e ai disinfettanti, creando serie sfide per la medicina e la salute pubblica. Ma non tutti i batteri sono pericolosi. Anzi, molti sono essenziali per mantenere il corpo umano in salute, motivo per cui gli scienziati stanno ora esplorando se sia possibile influenzare il comportamento batterico invece di cercare semplicemente di distruggere i batteri del tutto. Idea radicale, lo sappiamo.
All'interno della bocca umana, i batteri sono in comunicazione quasi costante - circa 700 specie batteriche vivono lì, e molte scambiano messaggi chimici attraverso un processo chiamato quorum sensing. Alcuni di questi microbi comunicano usando molecole segnale note come N-acil omoserina lattoni (AHL), che suona come qualcosa che un chimico ha chiamato come un dio greco dimenticato. Ricercatori del College of Biological Sciences e della School of Dentistry hanno deciso di indagare come questi segnali batterici modellano il microbioma orale e se interrompere quei segnali potrebbe aiutare a prevenire l'accumulo di placca dannosa preservando i batteri sani. I loro risultati, pubblicati su npj Biofilms and Microbiomes, potrebbero eventualmente influenzare trattamenti ben oltre l'odontoiatria.
Il team di ricerca ha scoperto diversi modelli importanti in come i batteri della bocca interagiscono. "La placca dentale si sviluppa in sequenza, molto simile a un ecosistema forestale," ha detto Mikael Elias, professore associato al College of Biological Sciences e autore senior dello studio. "Specie pioniere come Streptococcus e Actinomyces sono i primi colonizzatori in comunità semplici - sono generalmente innocui e associati a una buona salute orale. Colonizzatori tardivi sempre più diversi includono i batteri del 'complesso rosso' come Porphyromonas gingivalis, che sono fortemente legati alla malattia parodontale. Interrompendo i segnali chimici che i batteri usano per comunicare, si potrebbe manipolare la comunità della placca per rimanere o tornare al suo stadio associato alla salute."
I ricercatori hanno anche scoperto che l'ossigeno gioca un ruolo sorprendentemente importante nel determinare come questi messaggi batterici influenzano la crescita della placca. "Ciò che è particolarmente sorprendente è come la disponibilità di ossigeno cambi tutto," ha detto l'autore principale Rakesh Sikdar. "Quando abbiamo bloccato la segnalazione AHL in condizioni aerobiche, abbiamo visto più batteri associati alla salute. Ma quando abbiamo aggiunto AHL in condizioni anaerobiche, abbiamo promosso la crescita di colonizzatori tardivi associati alla malattia. Il quorum sensing potrebbe svolgere ruoli molto diversi sopra e sotto il bordo gengivale, il che ha importanti implicazioni per come affrontiamo il trattamento delle malattie parodontali." Questa scoperta suggerisce che la comunicazione batterica funziona diversamente a seconda di dove i batteri vivono all'interno della bocca, il che è un grande promemoria che la posizione conta anche per i microbi.
La prossima fase della ricerca esaminerà come la segnalazione batterica differisce in varie aree della bocca e in persone con diversi stadi di malattia parodontale. "Comprendere come le comunità batteriche comunicano e si organizzano potrebbe alla fine darci nuovi strumenti per prevenire la malattia parodontale - non facendo guerra a tutti i batteri orali, ma mantenendo strategicamente un equilibrio microbico sano," ha detto Elias. I ricercatori credono che questa strategia potrebbe eventualmente essere estesa oltre la salute orale. Squilibri nel microbioma, noti come disbiosi, sono stati collegati a numerose malattie in tutto il corpo, inclusi alcuni tumori. Gli scienziati sperano che questi risultati possano aiutare a gettare le basi per future terapie che guidino le comunità microbiche verso stati più sani piuttosto che eliminare del tutto i batteri. Il finanziamento per lo studio è stato fornito dal National Institutes of Health.