Studium složení zubního plaku

Zubní kaz a periodontální onemocnění jsou úzce spojeny se zubním plakem, biofilmem, který vzniká mikrobiální kolonizací povrchu zubu. Pro počáteční fázi kolonizace byly popsány různé experimentální modely, včetně jednoho, který využívá čipy skloviny umístěné v ústní dutině po dobu až 24 hodin. Skenovací elektronová mikroskopie čipů odebraných po 4 hodinách in vivo odhalila jednotlivé bakterie připojené k povrchu potaženému pelikulami. Růst těchto průkopnických organismů vedl k mikrokoloniím, které se spojily a vytvořily rozšiřující se monovrstvu koků a tyčinek. Více než 80 % bakterií přítomných v raných biofilmech bylo identifikováno jako členové čtyř blízce příbuzných streptokokových druhů viridans, Streptococcus sanguis, S. oralis, S. mitis a S. gordonii. Veillonella spp a Actinomyces naeslundii každý tvořil asi 5 %. Je zajímavé, že veillonellae, aktinomyces a streptokoky se všechny zvýšily během prvních 24 hodin kolonizace, což naznačuje důležitou roli těchto bakterií v normální denní akumulaci plaku [časný vývoj biofilmu].

Jednou z hlavních nejistot vyvolaných široce rozšířenou schopností buněk orálních bakterií fyzicky interagovat in vitro je, zda tyto koagregace fungují in vivo. Pomocí přímé imunofluorescence jsme prokázali shodující se juxtapozici v zubním plaku streptokoků a aktinomyces, což naznačuje, že tito známí koagregační partneři mohou používat koagregaci jako prostředek ke kolonizaci skloviny. Naším celkovým cílem je určit prostorovou organizaci různých viridans streptokoků v biofilmech, které se tvoří během počáteční kolonizace povrchu zubu. Tyto bakterie zahrnují dvě skupiny s výraznými vlastnostmi. Jedna skupina obsahuje kmeny S. sanguis a S. gordonii s GalNAc-senzitivními adhezemi a druhá obsahuje kmeny S. oralis a další druhy s komplementárními receptory pro intragenerickou koagregaci. Modely pro tvorbu biofilmu budou zahrnovat in vitro model průtokových buněk, ve kterém se streptokoky se známými adhezivními vlastnostmi přichycují a rostou na povrchu potaženém slinami, a model in vivo, ve kterém jsou úlomky skloviny kolonizovány v ústní dutině po určitou dobu do 72 hodin. Výsledky těchto studií by měly poskytnout významný pohled na zapojení interbakteriální adheze do vývoje biofilmu. Naším cílem z těchto studií je prozkoumat prostorovou organizaci streptokoků a jejich koagregačních partnerů aktinomyces a veillonellae v biofilmech vytvořených in vivo ve srovnání s in vitro. Doufáme, že dosáhneme významného pokroku v pochopení distribuce těchto druhů v počáteční tvorbě zubního plaku. Vzhledem k tomu, že streptokoky jsou převládajícím organismem v raném zubním plaku, navrhujeme, aby pochopení jejich přínosu pro mikrobiální komunity vedlo k důležitým pokrokům v navrhování účinných režimů pro zdraví ústní dutiny.