Метою нового дослідження було зрозуміти, які бактерії порожнини рота відповідають за продукцію метантіолу, або метилмеркаптану – безбарвного токсичного газу з сильним і неприємним запахом, що нагадує сморід гнилої капусти.
Основна причина неприємного запаху з рота – газ під назвою метантіол, або метилмеркаптан (CH3SH), який у малих концентраціях пахне як гнила капуста. Він виникає внаслідок перетворення (метаболізму) полімікробних спільнот у пародонтальній кишені – невеликому заглибленні в місці прилягання ясен до зубів – і на спинці язика. Хоча про роль CH3SH вченим відомо, залишалося незрозумілим, які бактерії порожнини рота продукують цей газ і як вони взаємодіють.
Уточнити цей механізм взялася група японських медиків із Вищих шкіл фармацевтичних наук і стоматології при Осакському університеті разом з американським стоматологом з Університету Луїсвілля. Про результати своєї роботи вони розповіли в статті для журналу mSystems.
Галітоз – ознака деяких захворювань органів травлення, що супроводжується патологічним зростанням кількості анаеробних мікроорганізмів у ротовій порожнині та неприємним запахом з рота, – може сильно підірвати соціальне життя людини. За словами вчених, джерелами смороду можуть бути як залишки їжі на зубах і язиці, так і мікробні спільноти в ротовій порожнині. Винуватцями можуть бути леткі сірчані сполуки (ЛСС), поліаміни, коротколанцюгові жирні кислоти та індоли, що викликають запах. Також особливо виділяються леткі сполуки, що складаються з сірководню (H2S), метилмеркаптану (CH3SH) і диметилсульфіду [(CH3)2S].
Усе це дає змогу говорити про те, що метилмеркаптан – не лише ключова сполука, яка провокує запах із рота, а й можливий фактор розвитку пародонтиту – хронічного запального захворювання тканин, що оточують зуб.
Автори нового дослідження розробили анаеробну систему спільного культивування, щоб провести експерименти з різними бактеріями. Вдалося перевірити їхню взаємодію та здатність впливати одна на одну на відстані, наприклад через виділення активних речовин.
Результати дослідів показали, що потужним продуцентом метилмеркаптану виступають Fusobacterium nucleatum (паличка Плаута) – вид грамнегативних анаеробних неспороутворювальних бактерій, які взаємодіють із бактеріями Streptococcus gordonii.
За допомогою ізотопних індикаторів та аналізу експресії генів команда медиків з’ясувала, що S. gordonii виділяють амінокислоту орнітин. Вона підвищує потребу в метіоніні внаслідок збільшення синтезу поліамінів F. nucleatum, що в підсумку призводить до підвищеного метаболізму метіоніну і вироблення газу CH3SH. Таким чином, саме орнітин, що виділяється з S. gordonii, – ключовий фактор збільшення продукції CH3SH.