Philadelphie – Des chercheurs collaborateurs de l’École de médecine dentaire de l’Université de Pennsylvanie et de l’École de médecine dentaire Adams et de l’École de santé publique mondiale Gillings de l’Université de Caroline du Nord ont découvert qu’une espèce bactérienne appelée Selenomonas sputigena peut jouer un rôle majeur dans la formation carie.
Les scientifiques considèrent depuis longtemps une autre espèce bactérienne, le Streptococcus mutans formant des plaques et acidifiant, comme la principale cause de la carie dentaire – également connue sous le nom de carie dentaire. Cependant, dans l’étude, parue le 22 mai dans Nature Communications, les chercheurs de Penn Dental Medicine et de l’UNC ont montré que S. sputigena, auparavant associé uniquement à la maladie des gencives, peut fonctionner comme un partenaire clé de S. mutans, améliorant considérablement sa cavité. faire du pouvoir.
“Il s’agit d’une découverte inattendue qui nous donne de nouvelles informations sur le développement des caries, met en évidence les futures cibles potentielles pour la prévention des caries et révèle de nouveaux mécanismes de development de biofilm bactérien qui pourraient être pertinents dans d’autres contextes cliniques”, a déclaré le co-auteur principal de l’étude, Hyun. (Michel) Koo DDS, PhD, professeur au Département d’orthodontie et aux divisions de pédiatrie et de santé bucco-dentaire communautaire et codirecteur du Centre d’innovation et de dentisterie de précision de Penn Dental Medication.
Les deux autres co-auteurs principaux de l’étude étaient Kimon Divaris, PhD, DDS, professeur à la Adams Faculty of Dentistry de l’UNC, et Di Wu, PhD, professeur associé à la Adams College et à la UNC Gillings College of World Community Overall health.
“C’était un exemple parfait de science collaborative qui n’aurait pas pu être réalisée sans l’expertise complémentaire de nombreux groupes et chercheurs et stagiaires individuels”, a déclaré Divaris.
La carie est considérée comme la maladie chronique la furthermore courante chez les enfants et les adultes aux États-Unis et dans le monde. Elle survient lorsque S. mutans et d’autres bactéries productrices d’acide ne sont pas suffisamment éliminées par le brossage des dents et d’autres méthodes de soins bucco-dentaires, et finissent par previous un biofilm protecteur, ou « plaque », sur les dents. Dans la plaque, ces bactéries consomment les sucres des boissons ou des aliments, les convertissant en acides. Si la plaque est laissée en place trop longtemps, ces acides commencent à éroder l’émail des dents affectées, créant avec le temps des caries.
Les scientifiques dans des études antérieures sur le contenu bactérien de la plaque ont identifié une variété d’autres espèces en additionally de S. mutans. Il s’agit notamment des espèces de Selenomonas, un groupe de bactéries “anaérobies”, ne nécessitant pas d’oxygène, que l’on trouve plus souvent sous la gencive en cas de maladie des gencives. Mais la nouvelle étude est la première à identifier un rôle causant la carie pour une espèce spécifique de Selenomonas.
Les chercheurs de l’UNC ont prélevé des échantillons de plaque sur les dents de 300 enfants âgés de 3 à 5 ans, dont la moitié avaient des caries, et, avec l’aide clé du laboratoire de Koo, ont analysé les échantillons à l’aide d’une gamme de exams avancés. Les tests comprenaient le séquençage de l’activité des gènes bactériens dans les échantillons, des analyses des voies biologiques impliquées par cette activité bactérienne, et même l’imagerie microscopique directe. Les chercheurs ont ensuite validé leurs découvertes sur un autre ensemble de 116 échantillons de plaque d’enfants de 3 à 5 ans.
Les données ont montré que bien que S. sputigena ne soit qu’une des nombreuses espèces bactériennes liées à la carie dans la plaque en furthermore de S. mutans, et ne provoque pas de caries à elle seule, elle a une capacité frappante à s’associer à S. mutans pour stimuler le processus carieux..
S. mutans est connu pour utiliser le sucre disponible pour construire des constructions collantes appelées glucanes qui font partie de l’environnement protecteur de la plaque. Les chercheurs ont observé que S. sputigena, qui possède de petits appendices lui permettant de se déplacer sur les surfaces, peut être piégé par ces glucanes. Une fois piégé, S. sputigena prolifère rapidement, utilisant ses propres cellules pour fabriquer des “superstructures” en forme de nid d’abeille qui encapsulent et protègent S. mutans. Le résultat de ce partenariat inattendu, comme l’ont montré les chercheurs à l’aide de modèles animaux, est une generation fortement accrue et concentrée d’acide, ce qui aggrave considérablement la gravité des caries.
Les résultats, a déclaré Koo, montrent une interaction microbienne in addition complexe qu’on ne le pensait et fournissent une meilleure compréhension de la façon dont les caries infantiles se développent – une compréhension qui pourrait conduire à de meilleures façons de prévenir les caries.
“Perturber ces superstructures protectrices de S. sputigena à l’aide d’enzymes spécifiques ou de méthodes de brossage des dents moreover précises et efficaces pourrait être une approche”, a déclaré Koo.
Les chercheurs prévoient maintenant d’étudier in addition en détail remark cette bactérie cell anaérobie se retrouve dans l’environnement aérobie de la floor de la dent.
“Ce phénomène dans lequel une bactérie d’un sort d’environnement se déplace dans un nouvel environnement et interagit avec les bactéries qui y vivent, construisant ces superstructures remarquables, devrait intéresser les microbiologistes”, a déclaré Koo.
“Selenomonas sputigena agit comme un pathobionte médiant la construction spatiale et la virulence du biofilm dans les caries de la petite enfance” a été co-écrit par Hunyong Cho, Zhi Ren, Kimon Divaris, Jeffrey Roach, Bridget Lin, Chuwen Liu, M. Andrea Azcarate-Peril, Miguel Simancas -Pallares, Poojan Shrestha, Alena Orlenko, Jeannie Ginnis, Kari North, Andrea Ferreira Zandona, Apoena Aguiar Ribeiro, Di Wu et Hyun “Michel” Koo.
Le travail a été financé en partie par les Nationwide Institutes of Well being (U01DE025046, R01DE025220, R03DE028983).