गुहा पैदा करने वाले बैक्टीरिया की एक सेना को इकट्ठा सुरक्षात्मक रोगाणुओं पर मानव दांत-ScienceDaily


का अध्ययन कर एक पेट्री डिश में बैक्टीरिया या टेस्ट ट्यूब झुकेंगे अंतर्दृष्टि कैसे वे समारोह और, कुछ मामलों में, करने के लिए योगदान रोग. लेकिन इस दृष्टिकोण पत्ते बाहर महत्वपूर्ण विवरण के बारे में कैसे बैक्टीरिया अधिनियम में वास्तविक दुनिया है.

एक translational दृष्टिकोण के साथ, शोधकर्ताओं पर विश्वविद्यालय के पेंसिल्वेनिया स्कूल के दंत चिकित्सा और जॉर्जिया प्रौद्योगिकी संस्थान imaged का कारण है कि बैक्टीरिया दाँत क्षय तीन आयामों में उनके प्राकृतिक वातावरण में, चिपचिपा biofilm के रूप में जाना जाता दंत पट्टिका गठन पर toddlers’ है कि दांत से प्रभावित थे cavities.

काम पत्रिका में प्रकाशित कार्यवाही के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, पाया गया कि Streptococcus mutans, एक प्रमुख बैक्टीरियल प्रजातियों के लिए जिम्मेदार दंत क्षय, में encased है एक सुरक्षात्मक multilayered समुदाय के अन्य बैक्टीरिया और पॉलिमर बनाने के लिए एक अद्वितीय स्थानिक संगठन के स्थान के साथ जुड़े रोग की शुरुआत.

“हम शुरू कर दिया है के साथ इन नैदानिक नमूने, निकाले दांत से बच्चों के साथ गंभीर दाँत क्षय कहते हैं,” ह्यून (मिशेल) कू के पेन दंत चिकित्सा, एक सह वरिष्ठ लेखक पर काम करते हैं. “प्रश्न popped कि हमारे मन में था, कैसे इन बैक्टीरिया का आयोजन कर रहे हैं और क्या उनकी विशिष्ट वास्तुकला हमें बता सकते हैं के बारे में वे कारण रोग?”

पता करने के लिए, इस सवाल के शोधकर्ताओं सहित, सीसा लेखक Dongyeop किम के पेन दंत चिकित्सा और सह वरिष्ठ लेखक मारविन Whiteley जॉर्जिया की तकनीक, प्रयोग किया जाता का एक संयोजन सुपर संकल्प confocal और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ कम्प्यूटेशनल विश्लेषण करने के लिए टुकड़े की व्यवस्था S. mutans और अन्य रोगाणुओं के बरकरार biofilm पर दांत. इन तकनीकों की अनुमति टीम की जांच करने के लिए biofilm परत दर परत प्राप्त कर रहा है, एक तीन आयामी तस्वीर के विशिष्ट आर्किटेक्चर.

इस दृष्टिकोण को समझने के स्थानों और पैटर्न के बैक्टीरिया, एक है कि Whiteley है पीछा में अन्य रोगों.

“यह स्पष्ट है कि पहचान के घटक मानव microbiome के लिए पर्याप्त नहीं है समझने के लिए उनके मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव,” Whiteley कहते हैं. “हम भी करने के लिए पता है कि कैसे वे कर रहे हैं, स्थानिक का आयोजन किया । यह काफी हद तक के तहत अध्ययन प्राप्त करने के रूप में बरकरार है कि नमूने बनाए रखने के स्थानिक संरचना के लिए मुश्किल है.”

वर्तमान काम में, शोधकर्ताओं ने खोज की है कि S. mutans में दंत पट्टिका सबसे अक्सर में छपी एक विशेष रूप से फैशन में व्यवस्था की एक टीले के खिलाफ दांत की सतह. लेकिन यह अकेला नहीं था । जबकि S. mutans गठन के भीतरी कोर के गोल वास्तुकला, अन्य खाना खानेवाला बैक्टीरिया, इस तरह के रूप में एस oralis, का गठन अतिरिक्त बाहरी परतों को ठीक से व्यवस्थित एक crownlike संरचना है । समर्थन और इन परतों को अलग करने का एक बाह्य पाड़ बनाया शर्करा के द्वारा उत्पादित S. mutans, प्रभावी ढंग से encasing रक्षा और रोग के कारण बैक्टीरिया.

“हम यह पाया है कि अत्यधिक आदेश दिया समुदाय के साथ एक घने संचय के S. mutans बीच में घिरा हुआ ‘इन halos’ के अलग अलग बैक्टीरिया, और सोचा कि यह कैसे कर सकता है दाँत क्षय का कारण है,” कू कहते हैं. “

अधिक जानने के लिए, कैसे के बारे में संरचना को प्रभावित के समारोह biofilm, अनुसंधान टीम का प्रयास विश्राम करने के लिए प्राकृतिक पट्टिका संरचनाओं पर एक toothlike सतह का उपयोग कर प्रयोगशाला में S. mutans, एस oralisहै , और एक चीनी समाधान. वे सफलतापूर्वक वृद्धि हुई गोल आकार वास्तुकला और तब का स्तर मापा एसिड और विखनिजीकरण उनके साथ जुड़े.

“क्या हम की खोज की है, और क्या था हमारे लिए रोमांचक है कि गोल क्षेत्रों में पूरी तरह से मिलान के साथ demineralized और उच्च एसिड का स्तर तामचीनी सतह पर कहते हैं,” कू. “इस दर्पण क्या चिकित्सकों देखते हैं जब वे दंत क्षय: punctuated क्षेत्रों के विकैल्सीकरण जाना जाता है के रूप में ‘सफेद धब्बे।’ के domelike संरचना कैसे समझा सकता है cavities उनके शुरू करते हैं.”

में एक अंतिम सेट के प्रयोगों, टीम डाल के गोल समुदाय के परीक्षण के लिए लागू करने, एक रोगाणुरोधी उपचार और अवलोकन के लिए कैसे बैक्टीरिया प्रदर्शन किया. जब गोल संरचनाओं थे बरकरार S. mutans में भीतरी कोर काफी हद तक बचा मरने से रोगाणुरोधी उपचार. केवल तोड़ने मचान सामग्री पकड़े बाहरी परतों को एक साथ सक्षम रोगाणुरोधी घुसना करने के लिए और प्रभावी ढंग से मारने गुहा पैदा करने वाले बैक्टीरिया.

अध्ययन के निष्कर्षों में मदद कर सकते शोधकर्ता और अधिक प्रभावी ढंग से लक्ष्य रोगजनक कोर के दंत चिकित्सा biofilms के निहितार्थ के लिए अन्य क्षेत्रों में.

“यह दर्शाता है कि स्थानिक संरचना के microbiome मध्यस्थता कर सकते समारोह और रोग का परिणाम हो सकता है, जो लागू करने के लिए अन्य चिकित्सा क्षेत्रों के साथ निपटने polymicrobial संक्रमण कहते हैं,” कू.

“यह बस नहीं है जो रोगजनकों वहाँ रहे हैं, लेकिन कैसे वे संरचित कर रहे हैं कि आपको बताता है के बारे में है कि बीमारी के कारण वे,” कहते हैं Whiteley. “बैक्टीरिया के अत्यधिक सामाजिक प्राणी है और दोस्तों और दुश्मनों हुक्म है कि उनके व्यवहार.”

क्षेत्र के माइक्रोबियल जैव भूगोल है, शोधकर्ताओं का कहना है, लेकिन इस का विस्तार से प्रदर्शन लिंक है कि सामुदायिक संरचना के साथ रोग की शुरुआत को खोलता है एक विशाल सरणी के लिए संभावनाओं का भविष्य चिकित्सकीय प्रासंगिक अंतर्दृष्टि.

Dongyeop किम एक शोध सहयोगी पेन के स्कूल के दंत चिकित्सा विभाग के Orthodontics और अब एक सहायक प्रोफेसर पर जियोनबक राष्ट्रीय विश्वविद्यालय (कोरिया).

ह्यून (मिशेल) कू में एक प्रोफेसर है, पेन के स्कूल के दंत चिकित्सा विभाग के Orthodontics में डिवीजनों के समुदाय में मौखिक स्वास्थ्य और बाल चिकित्सा दंत चिकित्सा.

मारविन Whiteley एक प्रोफेसर के जैविक विज्ञान, जॉर्जिया टेक Bennie H. और नेल्सन डी Abell कुर्सी में आणविक और सेलुलर जीव विज्ञान, और जॉर्जिया रिसर्च एलायंस प्रख्यात विद्वान सह-निदेशक Emory में-बच्चों के CF केंद्र में जॉर्जिया प्रौद्योगिकी संस्थान है.

कू, किम, और Whiteley के coauthors थे पेन दंत चिकित्सा के रॉड्रिगो ए आर्थर, लियू युआन, एलिजाबेथ एल Scisci, और Evlambia Hajishengallis; जॉर्जिया टेक के जुआन पी Barraza; और इंडियाना विश्वविद्यालय के एंडरसन हारा और कार्ल लुईस.

काम के द्वारा समर्थित किया गया था के लिए राष्ट्रीय संस्थान दंत चिकित्सा और Craniofacial रिसर्च (अनुदान DE025220, DE018023, DE020100, और DE023193).



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