株固有のコロニー形成パターンと複数種の経口バイオフィルム開発の血清変調

歯周炎は、亜摂取性バイオフィルムの組成の生態学的な変化に起因します。サブジンゲイバルコミュニティの成熟は、組織間の相互作用とホストとのコミュニティの関係によって調整されます。このプロセスをよりよく理解するために、経口共生種のバイオフィルム形成を、亜摂取的に普及している微生物フソバクテリウム核と歯周病原体ポルフィロモナスgingivalisの3つの株によって評価しました。また、歯肉の滲出液に似た血清の効果もテストしました。バイオフィルムは、唾液培地を使用してフローセルで発生することが許可されていました。F. nucleatumのすべての株が単一種のバイオフィルムで成長することができたわけではありませんが、健康に関連したパートナーのActinomyces oris and veillonella Parvulaがすべての核株のバイオフィルムの成長を促進するコミュニティを形成することがわかりました。P. gingivalisの株は、単一種のバイオフィルムを形成する可変能力も示しました。P. gingivalis W50とW83はバイオフィルムを形成しませんでしたが、ATCC 33277と381はバイオフィルム構造を形成しましたが、ATCC 33277株のみが時間とともに成長しました。2つの健康関連種によるF.核質の成長の強化とは異なり、P。gingivalisの株は、A。OrisおよびV. Parvulaとの3つの種のコミュニティでは成長しませんでした。しかし、F。nucleatumの追加は、健康に関連したパートナーによるP. gingivalis ATCC 33277の成長を促進しました。重要なことに、血清はF.核質の接着に悪影響を及ぼしましたが、P。gingivalisによるバイオフィルムの成長を支持しました。この作業は、サブジンジャーバイオフィルム形成のひずみ特異性を強調しています。血清などの環境因子は、経口微生物のコロニー形成パターンを変化させ、病原性種を選択的に促進することにより、亜味片のバイオフィルムに影響を与える可能性があります。

Periodontitis results from an ecological shift in the composition of subgingival biofilms. Subgingival community maturation is modulated by inter-organismal interactions and the relationship of communities with the host. In an effort to better understand this process, we evaluated biofilm formation, with oral commensal species, by three strains of the subgingivally prevalent microorganism Fusobacterium nucleatum and four strains of the periodontopathogen Porphyromonas gingivalis. We also tested the effect of serum, which resembles gingival exudates, on subgingival biofilms. Biofilms were allowed to develop in flow cells using salivary medium. We found that although not all strains of F. nucleatum were able to grow in mono-species biofilms, forming a community with health-associated partners Actinomyces oris and Veillonella parvula promoted biofilm growth of all F. nucleatum strains. Strains of P. gingivalis also showed variable ability to form mono-species biofilms. P. gingivalis W50 and W83 did not form biofilms, while ATCC 33277 and 381 formed biofilm structures, but only strain ATCC 33277 grew over time. Unlike the enhanced growth of F. nucleatum with the two health-associated species, no strain of P. gingivalis grew in three-species communities with A. oris and V. parvula. However, addition of F. nucleatum facilitated growth of P. gingivalis ATCC 33277 with health-associated partners. Importantly, serum negatively affected the adhesion of F. nucleatum, while it favored biofilm growth by P. gingivalis. This work highlights strain specificity in subgingival biofilm formation. Environmental factors such as serum alter the colonization patterns of oral microorganisms and could impact subgingival biofilms by selectively promoting pathogenic species.