1

بیشتر ما از مسواک زدن و نخ‌دندان کشیدن خوشمان نمی‌آید. اما اگر دهان ما بتواند خودش را تمیز کند چه؟ دانشمندان در حال کار روی روش‌هایی هستند تا با دستکاری باکتری‌های دهان، آن‌ها را وادار کنند کارهای سخت را به جای ما انجام دهند.

ایده ساده است: کمک به رشد باکتری‌های مفید و بیرون راندن باکتری‌های مضر. اگر این روش جواب بدهد، می‌تواند به معنای کاهش پوسیدگی دندان، نیاز کمتر به جرم‌گیری در دندان‌پزشکی و شاید روزی حتی پایان مسواک و نخ‌دندان باشد.

جنگ باکتری‌ها درون دهان ما

دهان شما میزبان صدها گونه باکتری است. برخی از آن‌ها به شما کمک می‌کنند، برخی دیگر آسیب می‌زنند. همین حالا هم آن‌ها بر سر اشغال سطح دندان‌ها در حال رقابت هستند.

لایه چسبنده‌ای که بعد از یک روز طولانی روی دندان‌ها حس می‌کنید، همان بیوفیلم است. مجموعه‌ای از باکتری‌ها که با همکاری هم خانه‌ای روی مینای دندان می‌سازند. بعضی از این باکتری‌ها قند را مصرف کرده و اسید تولید می‌کنند. همین اسید است که دندان را می‌ساید و پوسیدگی به وجود می‌آورد.

برای سال‌ها، پژوهشگران روی شناسایی باکتری‌های مضر مانند Streptococcus mutans تمرکز داشتند. اما مشکل اینجاست که حتی در یک گونه باکتری، صدها سویه متفاوت وجود دارد. همین موضوع کار را پیچیده می‌کند.

به همین دلیل تیمی از دانشمندان دانشگاه UC Berkeley به جای طبقه‌بندی سویه‌ها، روی DNA باکتری‌ها تمرکز کردند. به‌ویژه بخش‌هایی که رفتار آن‌ها در دهان را هدایت می‌کند.

مولکول‌هایی که باکتری‌ها را چسبنده‌تر می‌کنند

پژوهشگران با بررسی یک پایگاه عظیم از DNA باکتری‌های نمونه‌های بزاق، یافته جالبی به دست آوردند.

آن‌ها متوجه یک خوشه ژنی (gene cluster) شدند که بیشتر در سویه‌های مرتبط با پوسیدگی دندان وجود داشت. این خوشه دو مولکول تولید می‌کند:

• یکی باعث می‌شود باکتری‌ها مثل چسب به هم بچسبند.
• دیگری مولکول‌هایی می‌سازد که به شکل زنجیره به هم متصل می‌شوند.

ترکیب این دو، یک بیوفیلم قوی و محکم ایجاد می‌کند. همان لایه ناخوشایندی که وقتی مسواک نمی‌زنید، روی دندان‌ها حس می‌کنید.

همه سویه‌ها این خوشه ژنی را ندارند. اما سویه‌های پوسیدگی‌زا مثل S. mutans مجهز به آن هستند.

ایده ساخت «باکتری‌های هوشمند» برای تمیز کردن دندان

دانشمندان باور دارند که می‌توان این ژن‌های تولیدکننده چسب را به باکتری‌های مفید منتقل کرد.

یکی از گزینه‌ها، Streptococcus salivarius است. این باکتری از قبل به سلامت دهان کمک می‌کند اما به دلیل ناتوانی در چسبیدن به دندان، یک پروبیوتیک ضعیف محسوب می‌شود.

با افزودن ژن‌های چسبنده، محققان امیدوارند این باکتری بتواند بیوفیلم قوی‌تری بسازد. در نتیجه، باکتری‌های خوب باکتری‌های بد را کنار می‌زنند و کنترل دهان را به دست می‌گیرند.

«سویه‌های مختلف یک گونه می‌توانند پاتوژن، همزیست یا حتی پروبیوتیک باشند.»
— وِنجون ژانگ، استاد مهندسی شیمی و زیست‌مولکولی UC Berkeley

چه چیزی این مولکول‌ها را خاص می‌کند؟

خوشه ژنی شامل حدود ۱۵ بخش DNA است. این ژن‌ها مستقیماً برای زنده ماندن باکتری لازم نیستند، بلکه بخشی از یک مسیر متابولیک تخصصی محسوب می‌شوند. به زبان ساده، این ژن‌ها به باکتری ابزارهای اضافی برای رقابت می‌دهند.

• برخی باکتری‌ها از این ژن‌ها برای تولید آنتی‌بیوتیک استفاده می‌کنند.
• برخی برای جذب مواد غذایی بیشتر.
• در این مورد، آن‌ها مولکول‌های چسبنده‌ای می‌سازند که به دندان می‌چسبند.

«تولید این متابولیت‌های تخصصی به بقای باکتری در محیط کمک می‌کند»
— مکنا یائو، دانشجوی دکتری و نویسنده اصلی مقاله

محققان نام این مولکول‌های چسبنده را mutanoclumpins گذاشته‌اند. اگر بتوانند عملکرد دقیقشان را کشف کنند، یا می‌توانند جلوی باکتری‌های بد را از تولید آن‌ها بگیرند یا به باکتری‌های خوب کمک کنند از آن‌ها بهتر استفاده کنند.

مسواک هنوز مهم است – دست‌کم فعلاً

این تنها کشف تیم تحقیقاتی نیست. پیش‌تر، آن‌ها خوشه‌های ژنی دیگری یافتند که مولکول‌های ناشناخته‌ای مانند آنتی‌بیوتیک یا مولکول‌های چسبنده متفاوت تولید می‌کردند.

اکنون این کشف جدید، قطعه دیگری به پازل رفتار باکتری‌های دهان اضافه کرده است.

«اگر روزی ثابت شود که این مولکول‌ها تحت شرایط خاص باعث بیماری می‌شوند، می‌توانیم بازدارنده‌های ژنتیکی یا شیمیایی برای جلوگیری از تولید آن‌ها بسازیم. در عین حال، مولکول‌های مرتبط با سلامت را تقویت می‌کنیم.»
— ژانگ

هدف نهایی، ساخت یک نقشه کامل از مولکول‌های تخصصی دهان است. چنین نقشه‌ای می‌تواند راه را برای پروبیوتیک‌های مهندسی‌شده‌ای باز کند که بیشتر کار نظافت دهان را انجام دهند.

اما فعلاً، مسواک زدن همچنان ضروری است.

«بهترین راه برای حذف بیوفیلم روی دندان‌ها، مسواک زدن است.»
— یائو

جمع‌بندی

دهان ما یک زیستگاه شلوغ از باکتری‌هاست که هم می‌توانند دشمن سلامت دندان باشند، هم دوست آن. کشف ژن‌های چسبنده و امکان تقویت باکتری‌های مفید، چشم‌اندازی هیجان‌انگیز برای آینده‌ای بدون پوسیدگی است. اما تا زمانی که این فناوری‌ها به کار گرفته شوند، مسواک زدن همچنان اولین خط دفاعی ماست.

شما فکر می‌کنید در آینده نزدیک، آیا ممکن است مسواک زدن جای خودش را به باکتری‌های «پاک‌کننده هوشمند» بدهد؟ تجربه یا نظر خود را در بخش دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.