Munnen vår har milliarder bakterier
Når de første flercellede organismene oppsto, hadde bakterieceller vært på jorden i mer enn 2 milliarder år. Gjennom utvikling, ble det dannet et spesielt forhold mellom bakterier og flercellede organismer, med etableringen av en flora som ofte er veldig spesifikk for forskjellige organismer. I vår munn finnes det mer enn 1000 typer bakterier, med om lag 5 milliarder bakterieceller per teskje saliva. Mange av disse bakteriene er streptokokker, runde celler som vokser i kjeder.
Men hvordan bevares denne floraen når vi stadig svelger bakterieceller?
De bakteriecellene som lever i munnen har mange strategier til å feste seg til tenner og til andre flater i munnen, som tunge, tannkjøtt og kinn. Når de vokser festet til en overflate, danner de en biofilm. Dentalt plakk som begynner å dannes rett etter man har børstet tennene er ett eksempel på en biofilm som alle kjenner til. Mye forskning fokuserer på å finne ut hvordan bakteriecellen fester seg, og ikke minst, hvordan de overlever i de vanskelige omstendighetene som finnes i munnen. Vi har funnet ut, for eksempel, at kommunikasjon mellom streptokokker, som foregår via små peptider, bidrar til biofilmdannelse.
Bakterier sender signaler til hverandre i sin kamp for å overleve
Kommunikasjon mellom bakterier er et fenomen som har blitt oppdaget hos mange typer bakterier. Alt tyder på at disse signalene brukes av bakteriene når de tilpasser seg situasjoner som kan svekke deres muligheter til å overleve. Antibiotika i lav konsentrasjon kan utløse slik peptid-kommunikasjon hos streptokokker. Vi forsker blant annet på samspill mellom slikt stress, evne til å kommunisere og biofilmdannelse hos streptokokker.
Kommunikasjon mellom bakterier kan føre til DNA “tyveri” og økende biofilm dannelse
Kommunikasjon via små peptidsignaler er ofte spesifikk for ulike typer streptokokker. Noen slike peptider kan gi signaler som gjør at andre bakterier drepes og at “avsenderen” kan bruke det DNA som frigjøres. Det frigjorte DNA kan tas opp av streptokokker og blir for eksempel brukt til å korrigere feil som kan oppstå i eget DNA, som ernæring, eller for å ta opp nye gener som kan gi fordeler i kampen om å overleve. Vi har funnet ut at DNA som frigjøres og binder til gjenlevende streptokokker er viktig for biofilmdannelse. Vi forsker videre for bl.a. å finne ut hvordan ekstracellulært DNA bidrar til økt biofilmdannelse.
Orale streptokokker kan “stjele” DNA fra farligere streptokokker
Håkon V. Rukke (andre til venstre) mottar incitamentsprisen (Forskningsdagen 2011) for arbeidet: "Capsule locus transfer between Streptococcus mitis and Streptococcus pneumoniae". Foto: Jan Unneberg
I munnen finnes streptokokk-typer som nesten aldri fører til sykdom, mens andre dreper millioner av barn hvert år, som pneumokokker. I ett av våre hovedprosjekter som PhD stipendiat Håkon V. Rukke forsker på, undersøker vi muligheten for at ulike reguleringsmekanismer via kommunikasjonssystemer kan bidra til forskjellen i streptokokkers evne til å føre til sykdom. Vi har nylig vist at en oral streptokokk i nær slekt med pneumokokker kan ta opp store deler av pneumokokkers DNA via peptid signaler. Dette kan ha stor betydning for vår forståelse av effekter ved innføring av pneumokokk-vaksiner og andre smittevernstiltak.