细菌在严重的儿童蛀牙中提高抗真菌耐药性

儿童早期龋齿是影响幼儿和学龄前儿童的一种严重龋齿形式，可能会给孩子的一生带来牙齿和健康问题。这个问题可能严重到手术是唯一有效的治疗方法。

最近，宾夕法尼亚大学牙科医学院的研究人员发现，在很多情况下，儿童早期龋齿是由牙菌斑含有细菌和真菌一起工作的细菌和真菌生物膜在牙齿上更致病，难以去除。现在他们表明这两种类型的微生物协同增强耐药性，使能力增强真菌细胞避免被抗真菌疗法杀死。然而，同时针对细菌产生的基质以及真菌的基质提供了解决这种保护的方法。

“当前治疗早期龋齿的抗菌剂量有限，宾夕法尼亚州牙科医学院小儿牙科和社区口腔健康部门教授炫（Michel）Koo说。“可用证据表明，生物膜相关的疾病是多种性的，包括细菌和真菌物种的混合物;因此，旨在只有一种类型的微生物的治疗可能并非有效。我认为这项工作给我们一瞥了另一种方式破坏跨王国生物膜，一种考虑真菌和细菌组成部分的组合方法。“

Koo是工作中的高级作者和Dongyeop Kim，这是一个博士后研究员，是第一作者。他们与来自特拉维夫大学的团队和威斯康星大学 - 麦迪逊在工作中发表ISME杂志。

在过去的几年中，研究人员已经观察到患有早期儿童龋齿的牙齿斑块经常含有白色念珠菌， 一种真菌的物种除了链球菌异常之外，通常沉淀粘膜表面，细菌通常与蛀牙相关。Koo实验室的工作证明，由细菌产生的酶称为GTFB，可以结合念珠菌当糖存在时(儿童龋齿的饮食标志)，其细胞表面就会形成一种粘性聚合物基质，使真菌与牙齿结合，并与细菌相关联。一旦聚集在一起，这些微生物协同工作，就会增加疾病的严重性蛀牙在啮齿动物模型中。

意识到这一点，Koo, Kim和他的同事们想看看是否有一种双管齐下的方法可以打破这种协同关联，并有效地处理生物膜。古永锵说:“最初，我们决定研究临床用于治疗或预防真菌或细菌感染的牙科疗法。”

他们想出了氟康唑.和聚维酮碘化物，这是一种具有抗菌性能的防腐剂。在实验室中，这些药物单独用于治疗牙齿状材料上生长的生物膜，效果只有中等，这证实了单一疗法对多微生物生物膜的效果不是很好。但是结合起来，结果更令人印象深刻。

“我们完全消除了真菌感染，两者都在实验室生物膜中，也使用动物模型在体内形成的那些，”Koo Notes，但这种成就在不提高抗菌活性的情况下。

了解为什么联合方法如此有效C.老年人即使没有杀死更多细菌，研究人员也在仔细观察生物膜的高分辨率微观图像，具有各种治疗组合。他们观察到，在未处理的生物膜和用单独的氟康唑处理的生物膜中，真菌涂有丰富的粘性基质，似乎用作抗真菌化合物的保护罩。但在用聚酮碘化物处理的生物膜中，基本上的基本上减少，使暴露于氟康唑暴露的真菌。

“我们觉得这很有趣，”古永锵说，然后转向科学文献去寻找更多信息。他们发现，含碘药物可以抑制GtfB的活性。在一系列的实验中，他们发现聚维酮碘化物作为一种粘性基质产生的强力抑制剂。该制剂作为基质抑制剂的效力几乎是作为抗菌剂的100倍。

使它们引起了将基质用作“药物捕获屏蔽”的假设，防止氟康唑进入并杀死真菌细胞。为了了解扰乱基质是否可以允许氟康唑渗透并达到真菌，他们​​与特拉维夫大学科学家合作，实时地追踪荧光标记的氟康唑，因为它通过生物膜移动。

采取时间失效的图像，他们发现氟康唑捕获在基质中，很大程度上未能到达真菌细胞，通过直接测量基质中吸收的放射性标记的氟康唑进一步证实。相反，当它们位于真菌细胞内时，氟康唑随着由聚酮碘破坏的基质，它们在生物膜中易于移动。

使用三种不同的测定来破坏基质，通过直接降解基质或使用GTFB缺陷的细菌，研究人员发现氟康唑的抗真菌杀伤能力可以完全恢复，确认细菌产生的基质在促进抗真菌中的作用耐药性。

研究人员发现，真菌本身有自己的机制避免被抗真菌杀死，但这种阻力被屏蔽效果加剧了。

展望未来，宾馆领导的团队希望他们的发现导致治疗与早期儿童龋齿和可能其他多发性疾病相关的细菌真菌感染的新策略。对于研究人员的部分，他们正在利用纳米技术来开发可以精确地瞄准的目标方法矩阵并且都是口服生物膜的真菌和细菌组分。

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