Биоплёнки: новый подход к изучению микробиологии зубного налёта

Зубной налёт обладает свойствами биоплёнки, сходной с другими биоплёнками, обнаруживаемыми в организме и окружающей среде. Современные методы молекулярной биологии выявили в биоплёнке зубного налёта около 1000 видов бактерий — вдвое больше, чем удаётся вырастить в культуре. Биоплёнки полости рта отличаются значительной структурной неоднородностью. От поверхности эмали отходят плотные грибовидные образования, между которыми расположены лишённые бактерий каналы, служащие путями диффузии. Вероятно, каналы заполнены внеклеточным полисахаридным матриксом, который вырабатывают бактерии. Бактерии в биоплёнках обмениваются сигнальными молекулами и используют эту систему межклеточной сигнализации — кворум-сенсинг — для регуляции факторов вирулентности и повышения выживаемости. Физиология бактерий в составе биоплёнки отличается от физиологии планктонных клеток. Обычно они живут в условиях дефицита питательных веществ и часто находятся в состоянии покоя. Такие «спящие» бактерии иначе реагируют на антибиотики и противомикробные препараты, поскольку эти средства, как правило, подбирали в экспериментах с метаболически активными бактериями. Это отчасти объясняет, почему антибиотики и противомикробные препараты в клинической практике оказываются не столь эффективными, как можно было ожидать по результатам лабораторных исследований. Кроме того, установлено, что многие лекарственные средства связываются с внеклеточным полисахаридным матриксом биоплёнки ещё до того, как достигают бактерий, и в результате инактивируются. В совокупности эти данные объясняют, почему бактерии полости рта сегодня изучают преимущественно на уровне биоплёнок, а не отдельных видов.