Антагонистические взаимодействия с комменсальным стрептококком, активно продуцирующим H₂O₂, модулируют развитие кариеса, вызываемого Streptococcus mutans

Кариес развивается в результате образования на зубах биоплёнок с полимикробными сообществами, приводящих к локальной деминерализации эмали. Streptococcus mutans связывают с тяжёлым кариесом в детском возрасте. Комменсальные бактерии могут подавлять S. mutans, вырабатывая антимикробные вещества, например перекись водорода (H₂O₂), однако постоянное употребление пищи с высоким содержанием сахара нарушает микробное равновесие и способствует формированию кариесогенного сообщества. Недавно среди выделенных из полости рта штаммов был обнаружен Streptococcus oralis subsp. tigurinus J22, исключительно активно продуцирующий H₂O₂. В этой работе оценивали, способен ли комменсальный стрептококк с высокой продукцией H₂O₂ изменять пространственную организацию и вирулентность S. mutans в биоплёнках. В экспериментальной модели биоплёнки S. oralis J22 эффективно подавлял образование скоплений S. mutans, его накопление и пространственную организацию на поверхности человеческого зуба вне организма, что приводило к значительному уменьшению деминерализации эмали. Примечательно, что выработка H₂O₂ S. oralis J22 с участием пируватоксидазы SpxB не подавлялась сахарами — в отличие от того, что обычно наблюдается у других стрептококков группы mitis, — и поэтому этот штамм сильнее подавлял рост S. mutans, чем Streptococcus gordonii. Влияние S. oralis на вирулентность биоплёнки также изучали на модели кариеса у грызунов in vivo при рационе с высоким содержанием сахара. При совместном заражении S. mutans и S. oralis кариес развивался менее выраженно, чем при заражении каждым видом по отдельности; совместное заражение S. gordonii практически не влияло на развитие кариеса. Это позволяет предположить, что эффективный продуцент H₂O₂ способен подавлять вирулентность S. mutans. Работа показывает, что выделенные из полости рта штаммы с необычно высокой продукцией H₂O₂ могут изменять кариесогенность биоплёнок in vivo. Полученные данные также подчёркивают значение антагонистических взаимодействий бактерий в полимикробных сообществах как при здоровье, так и при развитии заболеваний.