Znanstvenici otkrili zašto je ova bakterija vladar u našim ustima

Mikrobna zajednica u ljudskim ustima nudi znanstvenicima neobičnu priliku za proučavanje razmnožavanja bakterija. Uobičajena bakterija u zubnom plaku, Corynebacterium matruchotii, ne dijeli se u dvije, već u nekoliko novih stanica kroz rijedak proces koji se naziva višestruka fisija.

Mikrobiolog Scott Chimileski iz američkog Morskog biološkog laboratorija vodio je tim koji je promatrao pojedinačne stanice C. matruchotii kako se cijepaju u do 14 novih stanica. Taj fenomen baca svjetlo na to kako te bakterije stvaraju strukturu koja podržava druge mikrobe u ustima, prenosi Zimo.

Grebeni imaju koralje, šume imaju drveće, a zubni plak u našim ustima ima Corynebacterium, kaže Jessica Mark Welch, mikrobiologinja na ADA Forsyth institutu i američkom Morskom biološkom laboratoriju.

Welch i njezini kolege zainteresirali su se za jedinstvenu reprodukciju C. matruchotii nakon proučavanja prostorne organizacije bakterija plaka. Bakterije formiraju šiljastu strukturu 'ježa' na zubima, s filamentima C. matruchotii kao bazom.

Kako bi to istražili, istraživači su koristili mikroskopiju s vremenskim odmakom kako bi promatrali rast i interakciju bakterija unutar biofilma. Otkrili su da stanična dioba C. matruchotii nije binarna, kao što je uobičajeno, već puno produktivnija.

Prvo, bakterija se izdužuje na jednom kraju, raste puno brže od srodnih vrsta koje se nalaze na koži ili u nosu. Zatim se odjednom formira nekoliko razdjelnih stijenki ili septuma, prije nego što se stanica podijeli na 3 do 14 stanica kćeri. Taj proces omogućuje kolonijama C. matruchotii da se brzo šire, rastući do pola milimetra dnevno. To bi moglo objasniti zašto se plak ponovno pojavljuje tako brzo nakon čišćenja zuba.

Ti biofilmovi su poput mikroskopskih prašuma. Bakterije u tim biofilmovima međusobno djeluju dok rastu i dijele se, objašnjava Chimileski. Dodaje da ovaj jedinstveni stanični ciklus vjerojatno omogućuje C. matruchotii da formira guste mreže unutar biofilma.

C. matruchotii isto tako nema flagellum, strukturu koju druge bakterije koriste za kretanje. Njegov brzi rast može mu pomoći u istraživanju svog okoliša i natjecanju za resurse u mikrobima prepunim ljudskim ustima.

Smatramo da brzi rast izvlačenjem vrha i istovremenim višestrukim dijeljenjem objašnjava kako C. matruchotii nadmašuje druge mikrobe da formiraju filamentne mreže u jezgri biofilma zubnog plaka, pišu autori istraživanja koje je objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.