(Wilbert et al., Cell Reports, 2020) An den Ufern eines Flusses menschlicher Epithelzellen, der über Ihre Zunge fließt, haben sich viele Bakteriengemeinschaften niedergelassen.
So wie sich menschliche Städte in Gebiete mit unterschiedlichen Arten von Gemeinschaften und Zwecken organisieren, so versammeln sich, wie sich herausstellt, diese Miniaturäquivalente in Ihrem Mund.
Sphärisch, sauerstoffliebend Streptokokken Arten (grün) tummeln sich am Rande der Stadt, wo sie der Luft stärker ausgesetzt sind, während sie stäbchenförmig sind Actinomyces (rot) scheinen diesen Umfang zu meiden und sich lieber näher am Zentrum der Epithelzelle zu verstecken. Andere, wie z Rothia (Cyan), bevorzugt Gebiete abseits dieser beiden Grenzen.
„Was wirklich überraschend war, war zu sehen, wie organisiert sie waren. „Es verrät uns viel darüber, wie sie zusammenarbeiten“, sagt die mikrobielle Ökologin Jessica Mark Welch vom Woods Hole Marine Biological Laboratory. erklärt Smithsonian Magazine letztes Jahr über das Phänomen.
Probe abgestorbener Zungenzellen (grau), umgeben von Bakteriengemeinschaften. (Steven Wilbert/Gary Borisy/The Forsyth Institute)
Laut Mark Welch ist der äußere Ring von Streptokokken (grün) scheinen im Inneren dieser Bakterienmetropole eine sauerstoffarme Zone zu schaffen, die von Arten bewohnt wird, die solche anaeroben Bedingungen bevorzugen.
Die Bakterien scheiden schützende Schleimhäute aus und bilden zusammen einen blühenden, dicht gepackten Biofilm auf unserer Zunge.
„Bakterien verhalten sich in einem Biofilm anders“ erklärt Mark Welch. „Es gibt Teile ihres Stoffwechsels, die sie nur in einem Biofilm aktivieren, und sie neigen dazu, resistenter gegen Antibiotika und Veränderungen in der Umwelt zu sein.“
(Wilbert et al. , Zellberichte, 2020)
Was wir hier sehen, ist nur ein kleiner Bruchteil davon über 700 verschiedene Arten von Bakterien, die in unserem Mund leben. Die Gemeinschaften auf unserer Zunge unterscheiden sich erheblich von denen an anderen Stellen in unserem Mund, beispielsweise auf unseren Zähnen.
Und obwohl die Forscher feststellten, dass bestimmte Bakterienarten von Mensch zu Mensch unterschiedlich waren, blieb die Gesamtstruktur ihrer Gemeinschaften konsistent.
„Bakterien auf der Zunge sind viel mehr als nur ein zufälliger Haufen. „Sie ähneln eher einem Organ unseres Körpers“, sagt der Zellbiologe Gary Borisy von der Harvard University erklärt .
Die Bilder deuten auf eine solche Aufgabe hin, die diese Organe erfüllen könnten, indem sie das Vorhandensein großer Gruppen nitratreduzierender Bakterien aufdecken, darunter Actinomyces Und Veillonella (Magenta) .
Diese Organismen sind in der Lage, Nitrat, das häufig in unseren grünen Blattnahrungsmitteln vorkommt, in Nitrit umzuwandeln, ein wichtiger Schritt bei der Bildung dieser Verbindung Stickoxid .
Unser Körper verwendet Stickstoffmonoxid, um beispielsweise die Blutgefäße zu erweitern und den Blutdruck zu kontrollieren. Diese Nitratreaktion ist jedoch nichts, was er selbst bewerkstelligen kann.
(Wilbert et al., Cell Reports, 2020)
Borisy und Kollegen haben diese Bilder mithilfe einer von ihnen entwickelten Fluoreszenzbildgebungstechnik namens „ KLASSISCHER FISCH , anhand von Zungenkratzproben von 21 gesunden Freiwilligen. Sie identifizierten 17 Bakteriengattungen, die bei mehr als 80 Prozent der Menschen vorkommen.
Indem Forscher sehen, wie sich diese Bakterien organisieren, können sie mehr über ihre Interaktionen, ihre Funktionsweise und ihre Rollen erfahren – beides gut Und schlecht – dass sie in unserem Körper spielen.
Ihre Forschung wurde veröffentlicht in Zellberichte .