باکتری‌ها به طرز شگفت‌انگیزی توانایی سازگاری بالایی دارند. این توانایی به آنها کمک می‌کند تا در شرایط متغیر زنده بمانند، اما زمانی که گونه‌های مضر در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها مقاوم می‌شوند، مشکلاتی به وجود می‌آید. در عین حال، باکتری‌ها تنها دشمنانی نیستند که باید از بین بروند. بسیاری از گونه‌ها نقش‌های مهمی در سلامت انسان ایفا می‌کنند، از جمله صدها میکروب مختلفی که در دهان زندگی می‌کنند. این موضوع یک احتمال جالب را مطرح می‌کند: آیا به جای تلاش برای کشتن باکتری‌ها، دانشمندان می‌توانند بر رفتار آنها تأثیر بگذارند و جوامع میکروبی سالم‌تری را تشویق کنند؟
تحقیقات منتشر شده در سال 2025 در npj Biofilms and Microbiomes نشان می‌دهد که این امکان وجود دارد. دانشمندان در حال مطالعه پلاک دندانی بودند و دریافتند که مداخله در سیگنال‌های شیمیایی که باکتری‌ها برای ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند، می‌تواند تغییراتی در گونه‌هایی که در این محیط رشد می‌کنند، ایجاد کند، به طوری که جامعه به سمت باکتری‌های مرتبط با سلامت دهان حرکت کند.
تنوع باکتریایی در دهان
دهان انسان خانه تقریباً 700 گونه باکتری است. این میکروب‌ها تنها در کنار یکدیگر رشد نمی‌کنند. بسیاری از آنها از طریق فرآیندی به نام quorum sensing سیگنال‌های شیمیایی را مبادله می‌کنند. Quorum sensing به باکتری‌ها اجازه می‌دهد تا تعداد سلول‌های همسایه را تشخیص دهند و رفتارهای گروهی را هماهنگ کنند. برخی از باکتری‌های دهانی از مولکول‌هایی به نام N-acyl homoserine lactones (AHLs) برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند.
محققان از دانشگاه بیولوژیک و دانشکده دندانپزشکی بررسی کردند که چگونه این سیگنال‌ها بر پلاک دندانی تأثیر می‌گذارند. هدف آنها این بود که بررسی کنند آیا می‌توان ارتباط باکتریایی را به گونه‌ای تغییر داد که به حفظ یک میکروبیوم دهانی سالم کمک کند یا خیر.
تأثیر سیگنال‌های شیمیایی بر پلاک دندانی
میکروبیوم دهانی به جامعه‌ای از میکروارگانیسم‌ها اشاره دارد که در دهان زندگی می‌کنند. زمانی که این جامعه نامتعادل می‌شود، باکتری‌های مضر می‌توانند غالب شوند و به شرایطی مانند بیماری لثه کمک کنند. محققان دریافتند که باکتری‌ها در پلاک دندانی در محیط‌های هوازی (مانند بالای خط لثه) که اکسیژن موجود است، سیگنال‌های AHL تولید می‌کنند. این پیام‌های شیمیایی همچنین می‌توانند توسط باکتری‌هایی که در محیط‌های بی‌هوازی (زیر خط لثه) زندگی می‌کنند، شناسایی شوند.
این ارتباط مهم بود زیرا شرایط زیر خط لثه می‌تواند باکتری‌هایی را که به بیماری لثه مربوط می‌شوند، ترجیح دهد. تیم تحقیقاتی همچنین از آنزیم‌های خاصی به نام lactonases برای از بین بردن سیگنال‌های AHL استفاده کردند. این آنزیم‌ها این مولکول‌های ارتباطی را تجزیه می‌کنند و به طور مؤثر در مکالمه باکتریایی اختلال ایجاد می‌کنند. زمانی که محققان سیگنال‌دهی AHL را مختل کردند، جامعه پلاک دندانی به سمت گونه‌هایی که به صورت قوی‌تری با سلامت دهان مرتبط بودند، تغییر کرد.
تحول پلاک دندانی و اکوسیستم‌های میکروبی
یافته‌های آنها نشان می‌دهد که آنزیم‌های به دقت انتخاب شده ممکن است روزی برای تغییر ترکیب پلاک دندانی و کمک به حفظ تعادل سالم‌تر میکروارگانیسم‌ها استفاده شوند. Mikael Elias، استاد همکار در دانشگاه بیولوژیک و نویسنده ارشد این مطالعه، می‌گوید: “پلاک دندانی به طور متوالی توسعه می‌یابد، مانند یک اکوسیستم جنگلی. گونه‌های پیشگام مانند Streptococcus و Actinomyces ساکنان اولیه در جوامع ساده هستند – آنها معمولاً بی‌ضرر و مرتبط با سلامت دهان هستند. مهاجران متنوع‌تر شامل باکتری‌های ‘قرمز’ مانند Porphyromonas gingivalis هستند که به شدت با بیماری لثه مرتبط هستند.”
در واقع، پلاک دندانی به تدریج تغییر می‌کند و به یکباره ظاهر نمی‌شود. جوامع اولیه ممکن است حاوی باکتری‌های نسبتاً بی‌ضرر باشند، در حالی که جوامع پیچیده‌تر ممکن است در نهایت شامل گونه‌هایی باشند که به شدت با بیماری لثه مرتبط هستند. محققان امیدوارند که با اختلال در ارتباط باکتریایی، این امکان برای آنها فراهم شود که پلاک را به سمت یک حالت سالم‌تر و زودتر هدایت کنند، به جای اینکه تمام جمعیت میکروبی را از بین ببرند.
نقش اکسیژن در رفتار سیگنال‌های باکتریایی
یکی از مهم‌ترین یافته‌ها این بود که تأثیرات ارتباط باکتریایی به شدت به سطح اکسیژن بستگی دارد. Rakesh Sikdar، نویسنده اصلی می‌گوید: “چیزی که به‌ویژه قابل توجه است، این است که دسترسی به اکسیژن همه چیز را تغییر می‌دهد. زمانی که ما سیگنال‌دهی AHL را در شرایط هوازی مسدود کردیم، باکتری‌های بیشتری که به سلامت مرتبط بودند، مشاهده کردیم. اما زمانی که AHLها را در شرایط بی‌هوازی اضافه کردیم، رشد گونه‌های مضر افزایش یافت.”
این تفاوت نشان می‌دهد که سیگنال‌های شیمیایی مشابه می‌توانند به شیوه‌های بسیار مختلفی بر جوامع میکروبی تأثیر بگذارند، بسته به جایی که در دهان قرار دارند. در بالای خط لثه، جایی که اکسیژن بیشتر است، اختلال در سیگنال‌دهی AHL، باکتری‌های مرتبط با سلامت دهان را ترجیح می‌دهد. در زیر خط لثه، افزودن این سیگنال‌ها گونه‌های مهاجر بعدی را که به بیماری مرتبط هستند، تشویق می‌کند.
استراتژی نوین برای پیشگیری از بیماری لثه
محققان اکنون می‌خواهند بررسی کنند که چگونه ارتباط باکتریایی در سراسر دهان و در میان افراد در مراحل مختلف بیماری لثه متفاوت است. به جای حمله گسترده به باکتری‌های دهانی با درمان‌های ضد میکروبی، هدف بلندمدت این است که راه‌هایی برای تأثیرگذاری بر تعادل جامعه میکروبی خود پیدا کنند. Elias می‌گوید: “درک اینکه چگونه جوامع باکتریایی ارتباط برقرار می‌کنند و خود را سازماندهی می‌کنند، ممکن است در نهایت به ما ابزارهای جدیدی برای پیشگیری از بیماری لثه بدهد – نه با جنگیدن با تمام باکتری‌های دهانی، بلکه با حفظ یک تعادل میکروبی سالم به‌طور استراتژیک.”
این رویکرد ممکن است در نهایت فراتر از دندانپزشکی نیز تأثیرگذار باشد. عدم تعادل میکروبی مشابه، که اغلب microbiome dysbiosis نامیده می‌شود، در نقاط دیگر بدن نیز رخ می‌دهد و با طیف وسیعی از مشکلات سلامتی، از جمله برخی انواع سرطان ارتباط دارد. محققان امیدوارند که یادگیری نحوه دستکاری ارتباط باکتریایی در نهایت پایه‌ای برای درمان‌هایی باشد که جوامع میکروبی را به سمت حالت‌های سالم‌تر هدایت کند، به جای اینکه صرفاً آنها را نابود کند.
تحقیقات با حمایت مؤسسه ملی بهداشت انجام شده است.
این تحقیقات ممکن است به ما کمک کند تا به راهکارهای جدیدی برای حفظ سلامت دهان دست یابیم و در عین حال باکتری‌های مفید را از بین نبریم.
