Микробы зубного налета больше похожи на родственников из почвы, чем на микробов с языка

С точки зрения А. Мурата Эрена, доктора философии, рот — идеальное место для изучения микробных сообществ. Это не только начало желудочно-кишечного тракта, но и особая небольшая среда с достаточным микробным разнообразием, чтобы задавать интересные вопросы о микробиомах и их эволюции.

В ротовой полости наблюдается удивительная специфичность: в разных её областях обнаруживаются определённые паттерны микробов. Микробы языка сильно отличаются от микробов зубного налета, а микробы на языке одного человека больше похожи на микробы языка другого человека, чем на микробы в его собственном горле или на деснах.

В новом исследовании, опубликованном 16 декабря в Genome Biology, команда учёных из Чикагского университета и Морской биологической лаборатории в Вудс-Хоул использовала передовые методы секвенирования и анализа, чтобы лучше изучить оральный микробиом. Исследователи сосредоточились на одном особенно сложном для изучения классе бактерий: Saccharibacteria (TM7).

Метод и ключевое открытие

Вместо стандартного подхода команда использовала метагеномику, позволившую секвенировать всю ДНК из образцов и восстановить полные микробные геномы. Это помогло идентифицировать новые виды и определить их место на древе жизни.

Разные виды TM7 были сгруппированы в шесть отдельных клад на основе сходства их геномов. При сравнении этих групп с TM7 из окружающей среды или кишечника человека и животных обнаружилось удивительное: генетически виды TM7 из зубного налета были ближе к видам TM7, найденным в почве, а виды TM7 с языка больше походили на виды из желудочно-кишечного тракта.

Гипотеза и значение

Исследователи интерпретируют это как намёк на переход микробов из окружающей среды в организм человека. Гипотеза состоит в том, что зубной налёт мог служить промежуточной средой, где бактерии (например, некоторые клады TM7) могли адаптироваться, не сталкиваясь сразу с угрозами со стороны хозяина. После адаптации к налёту микробы могли затем совершить полный переход к жизни в организме, в новых местах обитания, таких как язык.

Это означает, что зубной налёт, который мы считаем врагом здоровья, мог в какой-то момент сыграть важную роль в эволюции некоторых микробов, сделавших наши тела своим домом.

Метагеномный подход также позволил идентифицировать новые виды бактерий из ротовой полости, которые ранее не изучались из-за сложностей их культивирования в лаборатории.

Перспективы

Понимание состава и эволюции микробиома может дать новое представление о роли оральных микробов в здоровье человека. Задача — понять, почему эти сообщества так сложны и как разные бактерии взаимодействуют, чтобы научиться корректировать сообщества, вредящие здоровью.

Будущие исследования будут направлены на изучение генетических и функциональных связей между вновь идентифицированными видами бактерий и их роли в биологии и болезнях человека. Метагеномный подход также окажется полезным для изучения микробных сообществ в кишечнике и окружающей среде.