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Bekannt ist, dass das orale Mikrobiom unsere Gesundheit in vielerlei Hinsicht beeinflusst. Doch wie genau ist längst nicht klar. Wissenschaftler arbeiten daher daran, zu verstehen, wie diese Mikroben miteinander und innerhalb des Körpers interagieren, um ihre individuelle Rolle bei Gesundheit und Krankheit herauszufinden.

Zu den vielfältigen Bakterienarten, die in unserem Mund leben, gehört eine Gruppe, die zur Candidate Phyla Radiation (CPR) gehört. Diese Bakterien sind besonders geheimnisvoll, weil sie sehr klein sind, eine einzigartige symbiotische Lebensweise mit ihren Wirtsbakterien führen und die meisten von ihnen noch nicht von Wissenschaftlern kultiviert und im Labor untersucht worden sind. Die einzigen Bakterien innerhalb der CPR, die bereits eingehend untersucht wurden, sind eine Gruppe namens TM7, die 2014 erstmals von Dr. Xuesong He vom Forsyth-Institut kultiviert wurden.

TM7 passte sich an das Leben im Menschen an

Wissenschaftler haben TM7 in vielen verschiedenen Umgebungen gefunden, darunter in der Erde, im Grundwasser und in den Körpern anderer Säugetiere. Studien haben gezeigt, dass die TM7, die in menschlichen Mündern gefunden wurden, zwar insgesamt ein bemerkenswert ähnliches Genom aufweisen, sich aber von denen in anderen Umgebungen unterscheiden, weil sie ein Gencluster erworben haben, das für das Arginin-Deiminase-System (ADS) codiert.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass TM7 ADS als einen evolutionären Vorteil erworben haben, der ihnen hilft, sich anzupassen und in der menschlichen Mundhöhle zu überleben. Um diese Hypothese zu testen, verwendete Dr. Jing Tian, Erstautorin der Studie, das Modellsystem, um die Funktion und die Auswirkungen von ADS auf TM7x und sein Wirtsbakterium experimentell zu untersuchen. Sie fand heraus, dass ADS TM7x dabei hilft, Arginin abzubauen, ein Prozess, bei dem die Verbindungen Adenosintriphosphat (ATP) und Ammoniak entstehen. Das vermehrte Vorkommen von ATP und Ammoniak kam TM7x zugute, indem es seine Infektiosität bzw. seine Fähigkeit zur Vermehrung erhöhte.

TM7-Bakterien und ihre Rolle in der Zahngesundheit

„Die Produktion von Ammoniak durch TM7-codierte ADS erhöht den pH-Wert in der menschlichen oralen Mikroumgebung, was eine interessante Frage über die Rolle von TM7 bei der Entwicklung von Zahnkaries aufwirft“, sagte Dr. Tian. In einer früheren Studie über Zahnkaries bei Kindern stellte Dr. Tian fest, dass die Häufigkeit von TM7 nach der Behandlung der Karies deutlich zunahm.

Diese Studie fügt sich auch in eine wachsende Zahl von Beweisen ein, dass TM7-Bakterien eine schützende Rolle für die Mundgesundheit spielen könnten, als die Forscher ursprünglich annahmen. So wurde beispielsweise festgestellt, dass die Menge an TM7-Bakterien im Mund von Patienten mit Parodontalerkrankungen drastisch ansteigt, was Wissenschaftler zu der Annahme veranlasste, dass die Bakterien zur Erkrankung beitragen. Eine kürzlich durchgeführte Studie unter der Leitung von Dr. Batbileg Bor in Forsyth zeigte jedoch den gegenteiligen Effekt: TM7 verringerte die parodontale Entzündung und den Knochenverlust in einem Mausmodell.

„Wir stehen noch ganz am Anfang, wenn es darum geht zu verstehen, wie sich die vielen verschiedenen Arten dieser ultrakleinen parasitären Bakterien, die wir im Grunde gerade erst beim Menschen entdeckt haben, auf Gesundheit und Krankheit auswirken“, so die Studienautoren.

Quelle: sciencedaily.com