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Il Microbiome umana attraverso una lente dell'igiene orale

 
INTRODUZIONE AL MICROBIOMEHave UMANA mai pensato di te stesso come un microbica rifugio sicuro? Secondo la scienza new-age, si dovrebbe. In effetti, i recenti sforzi nella definizione del microbioma umano hanno dimostrato che ci ospiterà numero apparentemente infinito di inquilini microscopici.

E 'questo rapporto inter-regno che ha portato ad una riforma di ciò che significa essere veramente umano tra cui ridefinire il nostro nome dal nostro ancestrale Homo erectus
controparte, al 21 ° secolo "Super-organismo". Come definito da Eberl G. e Sleator RD., un super-organismo è quello in cui l'essere umano non è più visto come separato dai suoi microbi residenti. 1,2 In altre parole, noi siamo un amalgama (gioco di parole) di eucarioti (nucleate) e procariote (anucleate) cellule microbiche.

Certo, l'avvento di tecnologie "omiche" tecnologie quali Metagenomica e multi-miliardi di progetti transnazionali di dollari, tra cui Europa & rsquo; s MetaHIT (Metagenomica del tratto intestinale) e National Institute of Health & rsquo; s progetto microbioma umano (HMP) hanno rivelato che brulicano di microbi con alcuni habitat corpo considerato "punti caldi" per la colonizzazione, tra cui la pelle, cavità orale, intestino e apparato urogenitale. 3,4

Se volete che ci crediate o no, ogni e ognuno di noi nutre microbi con un rapporto di 10 parti cellule microbiche per una parte germinale e cellule somatiche, che equivale a dire che siamo i microbi 10 per cento umani e il 90 per cento. 5 Questo quantità numerica si traduce in un approssimativo peso di tre a cinque libbre o 1-2 per cento della nostra massa corporea. 6 In realtà, questi microbi contengono verso l'alto di 8 milioni di proteina microbica codifica geni, superando in numero la nostra stessa da più di 360 volte. 7 e ' è queste figure che hanno portato alcuni a suggerire che siamo in sostanza più microbica che umano (almeno dal punto di vista cellulare) e come Johnathan Eisen sintetizzato nel suo recente Ted Talk, "non vi è più di massa nei microbi di massa nel nostro cervello . " 8

Nonostante moderni innovazioni tecnologiche nel microbioma umano, non sarebbe una discussione adeguata dei consorzi microbici, in particolare dal punto di vista dell'igiene orale, senza pagare omaggio a Antony van Leeuwenhoek. Nel suo lavoro seminale, ha studiato la placca che ha descritto come "un po 'materia bianca, che è spessa come se & lsquo;. Twere pastella" Ha esaminato ulteriormente la placca al microscopio, che lo ha portato a tenere conto nelle sue stesse parole che i microbi erano contenuti nel biofilm. "Poi ho quasi sempre visto, con grande meraviglia, che in detta materia ci sono stati molti animaletti di vita molto poco, molto graziosamente un movimento." E 'queste osservazioni che sono state accreditate come le prime segnalazioni di microbi che vivono da un ospite umano . 9

come possiamo acquisire un ampio e vario "serraglio microbica" tale o in altre parole, giungla microbica, come ed Yong ha osservato? 10 fino ad ora, il paradigma prevalente era che in utero
siamo sterile e acquistiamo i nostri partner microbici alla nascita. Tuttavia, studi recenti, già nel 2008, hanno annunciato nuove informazioni che suggeriscono che potremmo non essere del tutto nascere sterili e di fatto, la colonizzazione del paesaggio umana inizia prima della nascita. 11,12 A prescindere da questi nuovi risultati, cosa è stato ben stabilito è che la modalità di consegna, sia consegnato vaginale o cesareo, influenza gli agenti coloniali iniziali di un host. La madre & rsquo; flora vaginale e fecale s abitano quelli che vengono consegnati attraverso processi di parto naturale e l'ambiente influisce taglio cesareo consegnato i bambini 13 Di conseguenza, esistono inter-individuali disparità nei nostri colonizzatori diritto alla nascita
<.. p> Nel regno di odontoiatria, siamo spesso insegnato l'idea che i nostri operatori sanitari sono una forza trainante del tipo di batteri che si trovano abitano la bocca. In realtà, sarebbe una prescrizione prudente (anche se discutibile) per uno a suggerire che i genitori scelgono i loro bambinaie con saggezza. Heck, dare loro un esame orale microbica, se necessario. Per ribadire questo concetto dal punto di vista della ricerca, studi come quello di Parisotto TM. et al. hanno dimostrato che i bambini sono a un maggiore rischio di colonizzazione del cavo orale con Streptococcus mutans
, uno dei giocatori chiave nella formazione di carie, quando il contenuto salivari delle loro madri ospita anche livelli più alti di S . mutans
14 Allo stesso modo, una revisione della letteratura recente ha dimostrato che il genotipo o & lsquo;. timbro genetica & rsquo; del S. mutans
specie presenti nei neonati era identico a quello delle loro controparti materni. 15 Pertanto, questo dimostra ancora una volta la trasmissione e inoculazione del milieu orale con batteri potenzialmente patogeni da caregiver di infantile.

Anche se tradizionalmente considerato come patogeni, in particolare dal punto di vista cure dentistiche, noi umani possiamo ricavare diversi benefici per la salute da parte dei nostri partner microbici, che includono, ma non sono limitati a: regolamentazione della produzione di nutrienti e vitamine, che conferisce resistenza alla colonizzazione di microbi patogeni e di accoglienza immunomodulazione. 16,17,18 in effetti, si tratta di questi effetti benefici che hanno portato gli investigatori a studiare la possibilità di manipolare i batteri ospitanti in salute e malattia, al fine di creare un ambiente più favorevole per la colonizzazione di microbi benefici. Questo è stato un impulso nella deposizione delle uova multi-miliardi di dollari l'industria probiotici attuale
perché uno dovrebbe CURA A questo punto ci si potrebbe chiedere & mdash.?; qual è l'utilità di questa conoscenza e in che modo mi interessa come un dentista? La risposta più semplice è che abbiamo bisogno di indagare la microbiome di capire cosa c'è là fuori, sia in salute e malattia. In realtà, l'acquisizione di questa conoscenza è fondamentale per la ricerca su come manipolare la microbiome verso un sottotipo sano, particolarmente in condizioni dentali. Questo punto sarà ulteriormente chiarito più avanti in questo articolo.

Per affrontare la questione di ciò che è là fuori in salute e malattia, si deve prima capire l'atmosfera in cui i microbi sono testati in diversi siti del corpo. Anche se semplificato, nel contesto di questo articolo, catalogazione dei microbi in vari siti del corpo è un compito arduo che richiede ampi sforzi transnazionali con i partecipanti, tra cui Europa & rsquo; s METAHIT (Metagenomica del tratto intestinale 2008) e Stati Uniti & rsquo; HMP (microbioma umano Progetto 2007-presente), che in anni di ricerca hanno studiato, rispettivamente, sia la microbioma intestinale e che di diversi siti del corpo.

Come sono questi ricercatori creando una libreria di conoscenza delle specie batteriche si trovano in gli esseri umani? La tecnologia impiegata in fase può essere pensato come simile al processo di identificazione gli esseri umani in una scena del crimine attraverso il profilo del DNA (cioè fingerprinting genetico). L'unica differenza è che stiamo identificando i batteri utilizzando il rilevamento del DNA batterico.

In sostanza, il DNA batterico è isolato da un campione ottenuto in una particolare cavità del corpo utilizzando kit commerciali o tecniche che non isolare il DNA degli eucarioti. Quindi, nessun DNA umano viene trovato nel campione.

A sua volta, su tutto il campione di DNA batterico ottenuto, un particolare gene chiamato 16S rRNA (RNA ribosomiale) agisce come un'impronta digitale che può essere utilizzato per identificare il particolari sottotipi batterica in tutto il campione. Questo gene è unico in quanto contiene i siti conservati (relative a tutti i batteri) e dei siti variabili (unici a particolari generi batterica o specie) che possono essere indirizzate attraverso i tag molecolari per vedere che i batteri sono presenti nel campione clinico (Fig. 1) .

Figura 1. 16S rRNA sequenziamento per l'analisi della comunità microbica.

utilizzando primer, che sono i tag molecolari, il campione di DNA batterico è esposto e poi legato da loro tag specifici. Dopo il legame tra il primer e 16S batteriche si verifica rRNA target, il gene 16S rRNA è amplificato (cioè molte copie sono fatte del gene 16S rRNA). Dopo l'amplificazione, sequenziamento di specifiche regioni variabili del gene 16S rRNA è completato per consentire per la risoluzione delle particolari coorti batteriche presenti nel campione polimicrobica.

L'analisi viene quindi eseguita per confrontare i campioni in sequenza delle identità microbici sconosciuti a un database di sequenze note corrispondenti a particolari coorti microbiche. La conoscenza del particolare microbo & rsquo; s presenza si ottiene quando la sequenza corrisponde a quello del database come i batteri & rsquo; s "impronta digitale" specifico corrisponde

Questa tecnologia "omiche" non deve essere sottovalutata.. Infatti, attraverso l'utilizzo di tecniche di sequenziamento 16S rRNA, la nostra conoscenza del repertorio del microbioma umano e il consorzio microbico orale è drammaticamente progredito. Questo è particolarmente importante se si considera che le tecniche tradizionali, come coltura, hanno prodotto bassi rendimenti in campo microbica, con meno della metà dei microbi nella cavità orale avente la capacità di essere coltivata. 19
ORALE microbiome IN SALUTE & amp; DISEASETransitioning ad una maggiore comprensione del microbiome orale, è importante notare che una recente ricerca rivela che la cavità orale si ospita verso l'alto di 700 diverse specie batteriche e di questi, 49 per cento sono stati nominati, 17 per cento rimangono senza nome ma coltivata, e il 34 per cento sono noti solo come specie coltivate. 20 in alternativa, altre stime suggeriscono che attualmente verso l'alto di 50 per cento del microbioma orale rimane incoltivabile. 19 Considerando che la cavità orale contiene un paesaggio vario, serve alla ragione che i batteri presenti in tutto l'ambiente orale sono vasto e vario a seconda delle superfici su cui risiedono.

la cavità orale contiene sia spargimento e superfici non spargimento allo stesso modo. La dentatura rappresenta una superficie significativa non-spargimento su cui sia sopragengivale e sottogengivale placca può essere trovato, e questi sono costituiti da batteri diversi a seconda del sito. 21,22 spargimento superfici mucose, come la lingua e la mucosa buccale, rappresentano una nicchia diversificata in cui una popolazione variegata può essere derivata. Anche i campioni salivari sono state suggerite per rappresentare un'istantanea delle popolazioni batteriche presenti nella bocca con le popolazioni che varia in salute e malattia, tra cui in carie dentale 23 e parodontite. 24

Certamente, interruzioni delle popolazioni batteriche presenti in tutta la cavità orale sono state dimostrate in particolari condizioni orali con le coorti diverse tra quelli in uno stato di salute, e quelli in particolare le malattie orali. Per quanto riguarda la carie dentale, una preponderanza di popolazioni batteriche del Streptococcus, Lactobacillus, Propionibacterium, Actinomyces
e Veillonella
generi sono state dimostrate in maggiore abbondanza relativa nella placca di adulti esporre carie attivi rispetto a quelli senza la carie. 22, 25