Как бактерии образуют колонии на языке человека

Ученые показали, как бактерии образуют колонии на языке человека с помощью флуоресцентной визуализации. Работа исследователей из Гарвардской школы стоматологии опубликовано в журнале Cell Reports.

Пероральный микробиом человека представляет собой сложную экосистему. Пространственная организация микробных сообществ во рту зависит от множества факторов, в том числе от температуры, влажности, кровотока в слюнных железах, pH, уровня кислорода и частоты нарушений, таких как проблемы с гигиеной полости рта.

Кроме того, колонии микробов влияют на своих соседей (такие же колонии), выступая в качестве источников и поглотителей метаболитов, питательных веществ и ингибирующих молекул.

Таким образом, микробы могут физически исключать друг друга из желательных мест обитания, но также они могут присоединять к себе другие микробы.

В новом исследовании ученые составили карту распределения микробов на языке человека с помощью собственного метода комбинированной маркировки и спектральной визуализации. Он предполагает маркировку конкретного типа микробов несколькими флуорофорами — это позволяет увеличить количество видов миркобов, которые могут быть одновременно идентифицированы.

Бактерии на языке

«Новшество нашего исследования заключается в том, что никто раньше не мог смотреть на биопленку на языке таким образом, чтобы различать различные бактерии и видеть, как они располагаются. До этого ученые использовали подходы, основанные на секвенировании ДНК, но чтобы получить последовательность, необходимо сначала разрушить образец. Этот процесс разрушает красивую пространственную структуру колоний бактерий. Мы можем сделать то же самое, не разрушая ее», - рассказывает Гэри Бориси, ведущий автор исследования.

В ходе исследования ученые выяснили, что бактериальные клетки прикрепляются к эпителию поверхности языка по отдельности или небольшими скоплениями. Во время роста колоний бактерии быстрее размножаются в микроокружении, которое поддерживает их физиологические потребности. Этот дифференциальный рост приводит к образованию мозаичной мозаики в более крупных и зрелых структурах.