Bakterien in der Mundhöhle im „battle royale“ hilft zu erklären, wie ein Krankheitserreger verursacht Krankenhaus-Infektionen

Hunderte verschiedene Bakterienarten Leben in Ihrem Mund. Einige sind sehr reichlich, andere sind knapp. Ein paar von diesen Bakterien in der Mundhöhle sind bekannte Erreger. Die anderen sind gutartig, oder sogar vorteilhaft.

Wissen die Wissenschaftler, die genetische make-up von über 70 Prozent der oralen Bakterien. Was Sie nicht wissen ist, welche Arten würden am längsten Leben ohne die Zufuhr von Nährstoffen in einem „battle royale“ – so beschlossen Sie, um herauszufinden. Die Ergebnisse helfen, erklären, wie bestimmte gefährliche Bakterien sind in der Lage, weiterhin in einem sterilen Krankenhaus-Umgebung und infizieren die Patienten.

In einem Papier, das die Veröffentlichung noch in dieser Woche in den Proceedings of the National Academy of SciencesForscher am Forsyth-Institut, dem J. Craig Venter Institute, der University of Washington und der University of California, Los Angeles, beschreiben die Entdeckung, dass drei eng verwandten Arten von Bakterien aus der Familie Enterobacteriaceae überlebte alle anderen oralen Bakterien im Langzeit-Hunger oder „doomsday“ – experiment.

„Eine Reihe von Arten aus dieser Familie sind bekannt zu verursachen Infektionen in Krankenhäusern“, sagte Dr. Xuesong Er, eine Assoziierte Mitarbeiterin am Forsyth-Institut und co-Autor der Studie.

Zu schaffen, ein Kampf von Bakterien, Forscher platziert Hunderte von Proben von Bakterien in der Mundhöhle aus menschlichem Speichel in Reagenzgläser. Die Bakterien, die sind gewöhnt an das Leben in den nährstoffreichen Mund, brannten in Ihrer neuen Umgebung. Jeden Tag, die Wissenschaftler überprüft, die Proben zu sehen, welche Bakterien noch am Leben waren.

Fast jeder bakteriellen Spezies starben innerhalb der ersten paar Tage. Aber drei Spezies Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, und Providencia alcalifaciens — überlebt am längsten, mit Klebsiella pneumoniae und Klebsiella oxytoca überleben für mehr als 100 Tage.

Forscher waren überrascht zu finden, dass die Klebsiella-waren unter den champions über diese Bakterien zu bekämpfen. In Ihrer natürlichen Umgebung der Mundhöhle, Klebsiella als ein underdog. Sie machen nur etwa 1 Prozent aller Mikroben im Mund. Aber in einer extremen Umgebung entzogen, alle Nährstoffe, Klebsiella herrschte, während die bugs in der Regel in großen Mengen schnell abgestorben sind.

Wie hast Klebsiella ziehen aus solch eine Leistung? Um diese Frage zu beantworten, analysierten Wissenschaftler das Genom des Bakteriums auf den ersten Tag der „Schlacht“ und dann wieder auf 100.

„Wenn wir schauen auf die Genom-Inhalt, es stellt sich heraus, dass diese Enterobacteriaceae-Spezies haben größere Genome als andere Bakterien in der Mundhöhle, indem Ihnen die Fähigkeit, Tippen Sie in vielfältiger Energiequellen“, sagt Dr. Er. Die Forscher fanden heraus, dass die Klebsiella hatten sich genetische Mutationen, die möglicherweise die Ihnen erlaubt, zu überleben und weiterhin funktionieren, auch ohne Nahrung.

Wissenschaftler beschreiben, Klebsiella-Spezies, die als opportunistische Krankheitserreger. Bei gesunden Menschen, Sie Leben im Mund friedlich, überfüllt von anderen Mikroben und nicht in der Lage, zu wachsen oder verursachen Probleme. Aber außerhalb des Mundes, wo nur wenige andere Bakterien überleben, Klebsiella ist König. Sie bestehen auf Krankenhaus-Oberflächen, wie Waschbecken oder Tabellen. Wenn ein patient mit einem kompromittierten Immunsystem Kontakt mit Klebsiella, dass der patient könnte eine Infektion entwickeln.

„Orale Flüssigkeiten, wie Speichel, sind eine reiche Quelle von Bakterien und Viren. Wir wollen verstehen, wie Krankheitserreger, die in der Regel selten, können dominant werden und dann bleiben auch für längere Zeit außerhalb des Körpers zu sein, später übertragen“, erklärt co-Autor Dr. Jeff McLean, Professor an der Universität von Washington.

Infektionen durch Klebsiella kann eine Reihe von gefährlichen Bedingungen, einschließlich Lungenentzündung und meningitis. Einer der Gründe, Klebsiella-Infektionen-so gefährlich ist, dass Klebsiella sind besonders versiert in der Resistenz gegen Antibiotika sowie der übertragung dieser Resistenzen auf benachbarte Bakterien.

„Die Feststellung, dass diese Klebsiella-Spezies überleben länger als Ihre benigne Nachbarn in Mischungen von Speichel wird wahrscheinlich haben eine große klinische Bedeutung, da mehrere virulenten Ausbrüche von Antibiotika-resistenten Klebsiella wurden verfolgt zurück zu Krankenhaus, Waschbecken und Kanalisation“, sagte Dr. Jonathon L. Baker, Ph. D. Baker ist die Ruth L. Kirschstein NRSA Fellow in der Abteilung für Genomische Medizin an der J. Craig Venter Institute und Hauptautor der Studie.

Diese Forschung hilft auch beleuchten eine wichtige ökologische Dynamik von bakteriengemeinschaften.

„Aus ein“ big picture „Sicht, ist das ein riesiger Schritt vorwärts in Richtung Verständnis der mikrobiellen soziale Struktur und ökologie“, sagte Dr. das Wenyuan Shi, CEO und Chief Scientific Officer bei Forsyth Institute. „Diese Studie beginnt, um eine grundlegende Frage in der Biologie-wie, evolutionär gesehen, war eine mikrobielle Gemeinschaft gebaut, und dem, was stattfindet, wie die community stirbt?“