البكتيريا جيدة بشكل ملحوظ في التكيف. وتساعدهم هذه القدرة على البقاء على قيد الحياة في الظروف المتغيرة، ولكنها يمكن أن تخلق أيضًا مشاكل عندما تصبح الأنواع الضارة مقاومة للمضادات الحيوية والمطهرات.
بحث منشور عام 2025 في الأغشية الحيوية npj والميكروبيوم يشير إلى أنه قد يكون ممكنا. وجد العلماء الذين يدرسون ترسبات الأسنان أن التدخل في الإشارات الكيميائية التي تستخدمها البكتيريا للتواصل يمكن أن يغير الأنواع التي تزدهر، مما قد يحول المجتمع نحو البكتيريا المرتبطة بصحة الفم الأفضل.
كيف تتواصل البكتيريا في الفم
الفم البشري موطن لحوالي 700 نوع من البكتيريا. هذه الميكروبات لا تنمو ببساطة بجانب بعضها البعض. يتبادل العديد من الإشارات الكيميائية من خلال عملية تسمى استشعار النصاب.
يسمح استشعار النصاب للبكتيريا باكتشاف عدد الخلايا المجاورة الموجودة وتنسيق سلوكيات المجموعة. تتواصل بعض البكتيريا عن طريق الفم باستخدام جزيئات تعرف باسم لاكتونات هوموسيرين N-acyl (AHLs).
وقام باحثون من كلية العلوم البيولوجية وكلية طب الأسنان بفحص كيفية تشكيل هذه الإشارات للوحة الأسنان. كان هدفهم هو تحديد ما إذا كان من الممكن التلاعب بالتواصل البكتيري للمساعدة في الحفاظ على ميكروبيوم فموي أكثر صحة.
يشير الميكروبيوم الفموي إلى مجتمع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الفم. عندما يصبح هذا المجتمع غير متوازن، يمكن للبكتيريا الضارة المحتملة أن تصبح أكثر هيمنة وتساهم في حالات مثل أمراض اللثة.
يمكن للإشارات الكيميائية أن تعبر خط اللثة
وجد الباحثون أن البكتيريا الموجودة في لوحة الأسنان تنتج إشارات AHL في البيئات الهوائية (مثل فوق خط اللثة)، حيث يتوفر الأكسجين.
ويمكن أيضًا اكتشاف هذه الرسائل الكيميائية بواسطة البكتيريا التي تعيش في البيئات اللاهوائية (تحت خط اللثة)، حيث تكون مستويات الأكسجين أقل بكثير.
كان هذا الارتباط مهمًا لأن الظروف الموجودة أسفل خط اللثة يمكن أن تفضل البكتيريا المرتبطة بأمراض اللثة.
استخدم الفريق أيضًا إنزيمات متخصصة تسمى اللاكتوناز لإزالة إشارات AHL. يقوم إنزيم اللاكتونات بتكسير جزيئات الاتصال هذه، مما يتداخل بشكل فعال مع المحادثة البكتيرية.
عندما عطل الباحثون إشارات AHL ، تحول مجتمع اللويحة السنية نحو الأنواع الأكثر ارتباطًا بصحة الفم.
وتشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن الإنزيمات المختارة بعناية قد تستخدم في يوم من الأيام لتغيير تركيبة لوحة الأسنان والمساعدة في الحفاظ على توازن صحي للكائنات الحية الدقيقة.
لوحة الأسنان تتصرف مثل النظام البيئي
وقال ميكائيل إلياس، الأستاذ المشارك في كلية العلوم البيولوجية وكبير مؤلفي الدراسة: “تتطور لوحة الأسنان بتسلسل، يشبه إلى حد كبير النظام البيئي للغابات”. “الأنواع الرائدة مثل العقدية و الشعيات هم المستوطنون الأوائل في المجتمعات البسيطة — وهم عمومًا غير ضارين ويرتبطون بصحة الفم الجيدة. تشمل المستعمرات المتأخرة المتنوعة بشكل متزايد البكتيريا “المعقدة الحمراء” مثل بورفيروموناس اللثةوالتي ترتبط بقوة بأمراض اللثة. ومن خلال تعطيل الإشارات الكيميائية التي تستخدمها البكتيريا للتواصل، يمكن للمرء التلاعب بمجتمع اللويحة للبقاء أو العودة إلى مرحلته المرتبطة بالصحة.
بمعنى آخر، تتغير لوحة الأسنان بمرور الوقت بدلاً من ظهورها دفعة واحدة. قد تحتوي المجتمعات المبكرة على بكتيريا غير ضارة نسبيًا، في حين أن المجتمعات الأكثر تعقيدًا يمكن أن تشمل في النهاية أنواعًا مرتبطة بشدة بأمراض اللثة.
ويأمل الباحثون أن التدخل في التواصل البكتيري يمكن أن يجعل من الممكن توجيه البلاك نحو حالة صحية مبكرة بدلاً من محاولة القضاء على المجموعة الميكروبية بأكملها.
يغير الأكسجين كيف تتصرف الإشارات البكتيرية
وكانت إحدى أهم النتائج هي أن تأثيرات التواصل البكتيري تعتمد بشكل كبير على مستويات الأكسجين.
وقال المؤلف الرئيسي راكيش سيكدار: “الأمر اللافت للنظر بشكل خاص هو كيف يغير توافر الأكسجين كل شيء”. “عندما قمنا بمنع إشارة AHL في الظروف الهوائية، رأينا المزيد من البكتيريا المرتبطة بالصحة. ولكن عندما أضفنا AHLs في الظروف اللاهوائية، قمنا بتعزيز نمو المستعمرات المتأخرة المرتبطة بالمرض. قد يلعب استشعار النصاب أدوارًا مختلفة جدًا فوق وتحت خط اللثة، وهو ما له آثار كبيرة على كيفية تعاملنا مع علاج أمراض اللثة. ”
يشير هذا الاختلاف إلى أن نفس الإشارات الكيميائية يمكن أن تؤثر على المجتمعات الميكروبية بطرق مختلفة جدًا اعتمادًا على مكان حدوثها في الفم.
فوق خط اللثة، حيث يكون الأكسجين أكثر وفرة، مما يعطل إشارات AHL للبكتيريا المفضلة المرتبطة بصحة الفم بشكل أفضل. تحت خط اللثة، شجعت إضافة تلك الإشارات على استعمار الأنواع المرتبطة بالمرض لاحقًا.
استراتيجية مختلفة للوقاية من أمراض اللثة
يريد الباحثون الآن التحقق من كيفية اختلاف التواصل البكتيري في جميع أنحاء الفم وبين الأشخاص في مراحل مختلفة من أمراض اللثة.
فبدلاً من مهاجمة بكتيريا الفم على نطاق واسع باستخدام علاجات مضادة للميكروبات، فإن الهدف طويل المدى هو إيجاد طرق للتأثير على توازن مجتمع الميكروبات نفسه.
وقال إلياس: “إن فهم كيفية تواصل المجتمعات البكتيرية وتنظيم نفسها قد يمنحنا في نهاية المطاف أدوات جديدة للوقاية من أمراض اللثة – ليس من خلال شن حرب على جميع البكتيريا الفموية، ولكن من خلال الحفاظ بشكل استراتيجي على توازن ميكروبي صحي”.
يمكن أن يكون لهذا النهج في النهاية آثار تتجاوز طب الأسنان. تحدث اختلالات ميكروبية مماثلة، تسمى غالبًا خلل الميكروبيوم، في أماكن أخرى من الجسم وترتبط بمجموعة من المشاكل الصحية، بما في ذلك أنواع معينة من السرطان.
ويأمل الباحثون أن تعلم كيفية التعامل مع التواصل البكتيري يمكن أن يوفر في نهاية المطاف أساسًا للعلاجات المصممة لتوجيه المجتمعات الميكروبية نحو حالات أكثر صحة بدلاً من تدميرها ببساطة.
تم تمويل البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة.
