Bakterie se v lidských ústech rozmnožují raketovou rychlostí. Vytvářejí jakési ježky, pomocí nichž se pak šíří další druhy mikroorganismů. Dohromady tak vzniká bohatý a pro člověka nebezpečný zubní plak.
V lidských ústech se ukrývá pozoruhodný a nesmírně pestrý svět. V této džungli žije přes pět stovek různých druhů organismů – obývají ji predátoři i kořist, má své „hlavní hráče“ i tvory, kteří živoří na periferii a vzchopí se, jenom když dostanou nějakou výjimečnou příležitost. Člověk do tohoto ekosystému vstupuje každý den, když pomocí zubního kartáčku a pasty miliardy těchto tvorečků v zubním plaku zničí.
Přestože má tento prostor zásadní vliv na lidské zdraví, stále ještě je až příliš neznámý a nepoznaný. Americký výzkum teď popsal jednu známou část tohoto ekosystému, který se zdál docela dobře zdokumentovaný, ale ukázalo se, že ve skutečnosti byl znám poměrně špatně.
Deštný prales v ústech
Přežít v místech, jako jsou lidská ústa, není snadné. Na živé organismy tam působí spousta přirozených chemických látek, jež mají za úkol udržovat prostor čistý. Mikroorganismy se seskupují ve společenstvích, která jim poskytují ochranu – říká se jim biofilmy. Tím nejznámějším je právě zubní plak. Téměř všechny bakterie v biofilmech v ústech rostou tak, že se dělí na dvě části, přičemž z jedné mateřské buňky vznikají dvě dceřiné.
Nový výzkum ale odhalil neobvyklý mechanismus dělení buněk u Corynebacterium matruchotii, jedné z nejběžnějších bakterií žijících v zubním plaku. Tato vláknitá bakterie se nejen dělí na dvě dceřiné, ale rozděluje se na více buněk najednou, což je velmi vzácný proces.
Vědci pozorovali, že se buňky této bakterie dělí až na čtrnáct různých buněk najednou, v závislosti na délce původní mateřské. Tyto buňky také rostou pouze na jednom pólu vlákna mateřské buňky. Podle vědců tato dlouhá vlákna rychle se množící bakterie v biofilmu slouží jako jakési lešení, pomocí nějž se pak drží, a tedy i šíří i další druhy bakterií.
„Útesy mají své korály, lesy mají stromy a zubní plak v našich ústech má Corynebacterium. Buňky Corynebacterium v zubním plaku jsou jako velký, košatý strom v lese; vytvářejí prostorovou strukturu, která poskytuje životní prostředí mnoha dalším druhům bakterií v jejich okolí,“ uvedla spoluautorka článku Jessica Mark Welchová.
„Tyto biofilmy jsou jako mikroskopické deštné pralesy. Bakterie v těchto biofilmech se při svém růstu a dělení vzájemně ovlivňují. Myslíme si, že neobvyklý buněčný cyklus C. matruchotii umožňuje tomuto druhu vytvářet tyto velmi husté sítě přímo v jádru biofilmu,“ doplnil ji hlavní autor studie Scott Chimileski.
Nejen ústa
Vědci objevili už před několika lety v zubním plaku struktury, jimž dali přezdívku ježci. A už tehdy se také ukázalo, že základ struktury těchto mikroskopických bodlinatců tvoří právě vláknité buňky C. matruchotii.
Nový výzkum se pomocí moderních mikroskopů podíval na to, jak vlastně struktury ježků vznikají – jak rostou. Vědci dokázali sledovat, jak tento mikrobiální prales roste, a to včetně dělení jednotlivých buněk. Ukázalo se, že množení těchto bakterií je nesmírně efektivní, kolonie C. matruchotii mohou narůst až o půl milimetru za den.
Výsledky výzkumu se mohou v budoucnu dát využít také v jiných oborech. Výše popsané bakterie totiž neobývají jen ústní dutinu, ale také další místa na lidském těle – vyskytují se například na kůži a také uvnitř dutiny nosní. Tam se ale zřejmě, podle dosavadních výzkumů, dělí standardně jen na dvě části a také tvoří mnohem kratší tyčinky. Vědci předpokládají, že za jejich odlišným chováním stojí extrémní podmínky v zubním plaku. Ale jaké konkrétně, na to budou muset teprve přijít.
