cariogenic Multispeciesバイオフィルムの類似性特性と組成に対する抗菌ペプチドGH12の効果

歯虫は、酸性生成/酸性菌が共生種よりも生態学的利点を得るときに発生するバイオフィルム媒介疾患です。以前の研究では、浮遊性細菌とモノスピーのバイオフィルムに対する抗菌ペプチドGH12の効果が確認されました。この研究の目的は、ch12のch12のcar造形成多極バイオフィルムに対する効果を調査し、メカニズムを事前に説明することでした。このバイオフィルムモデルでは、Streptococcus Mutans ATCC 70061はcariogenic菌の代表でしたが、Gordonii ATCC 35105およびStreptococcus Sanguinis JCM 5708が健康な微生物叢として選択されました。結果は、GH12が他の2つの種よりもS. mutansの抑制により効果的であり、多様な型株と臨床的分離株の間で低いMICおよび最小限の殺菌濃度（MBC）値を持つことを示しました。したがって、GH12は8 mg/リットル以下で、多種的なバイオフィルムのS. Mutansを選択的に抑制するために使用されました。4 mg/リットルと8 mg/リットルのGH12は、バイオフィルム形成、グルカン合成、および乳酸生成における複数のバイオフィルムの類似特性を減少させました。さらに、GH12は、多極バイオフィルム内のS.ミュータンを抑制し、細菌の組成を変化させました。さらに、8 mg/リットルGH12はS. mutansに選択的な細菌性の影響を示し、GH12はS. sanguinisとS. gordoniiの過酸化水素産生を促進し、生態学的な利点を改善しました。結論として、GH12はcariogenic特性を阻害し、GH12がS. mutansの成長を直接抑制し、S。sangunisとS. gordoniiimportanceの歯科虫の生態系の競争力を強化する2部構成のメカニズムを通じて、複数のバイオフィルムの組成を変化させました。世界中で最も一般的な慢性感染症の1つであり、実質的な経済的および生活の質の影響を及ぼします。ストレプトコッカスミュータンは、歯虫の主要な病原体と考えられています。歯科虫と戦うために、抗菌ペプチドGH12が設計され、浮遊性S.ミュータンとモノシス科学バイオフィルムに対するその抗菌効果が確認されました。歯虫の病因概念が微小生態系を含むように進化するにつれて、病原性細菌と共生細菌の間の恒常性と、car造毒性の毒性に対する選択的作用がますます焦点になりました。この研究の斬新さは、制御されたカリオジェニックマルチスペシバイオフィルムモデルに対する抗菌ペプチドの効果を研究することでした。特に、この複数のバイオフィルム内の種間競争と組成シフトの調節における抗菌剤の役割が調査されました。有望な抗菌および抗生物質の特性により、GH12の使用は、虫歯やその他の歯科感染症を予防および制御する上で重要である可能性があります。

Dental caries is a biofilm-mediated disease that occurs when acidogenic/aciduric bacteria obtain an ecological advantage over commensal species. In previous studies, the effects of the antimicrobial peptide GH12 on planktonic bacteria and monospecies biofilms were confirmed. The objectives of this study were to investigate the effects of GH12 on a cariogenic multispecies biofilm and to preliminarily explain the mechanism. In this biofilm model, Streptococcus mutans ATCC 70061 was the representative of cariogenic bacteria, while Streptococcus gordonii ATCC 35105 and Streptococcus sanguinis JCM 5708 were selected as healthy microbiota. The results showed that GH12 was more effective in suppressing S. mutans than the other two species, with lower MIC and minimal bactericidal concentration (MBC) values among diverse type strains and clinical isolated strains. Therefore, GH12, at no more than 8 mg/liter, was used to selectively suppress S. mutans in the multispecies biofilm. GH12 at 4 mg/liter and 8 mg/liter reduced the cariogenic properties of the multispecies biofilm in biofilm formation, glucan synthesis, and lactic acid production. In addition, GH12 suppressed S. mutans within the multispecies biofilm and changed the bacterial composition. Furthermore, 8 mg/liter GH12 showed a selective bactericidal impact on S. mutans, and GH12 promoted hydrogen peroxide production in S. sanguinis and S. gordonii, which improved their ecological advantages. In conclusion, GH12 inhibited the cariogenic properties and changed the composition of the multispecies biofilm through a two-part mechanism by which GH12 directly suppressed the growth of S. mutans as well as enhanced the ecological competitiveness of S. sanguinis and S. gordoniiIMPORTANCE Dental caries is one of the most prevalent chronic infectious diseases worldwide, with substantial economic and quality-of-life impacts. Streptococcus mutans has been considered the principal pathogen of dental caries. To combat dental caries, an antimicrobial peptide, GH12, was designed, and its antibacterial effects on planktonic S. mutans and the monospecies biofilm were confirmed. As etiological concepts of dental caries evolved to include microecosystems, the homeostasis between pathogenic and commensal bacteria and a selective action on cariogenic virulence have increasingly become the focus. The novelty of this research was to study the effects of the antimicrobial peptides on a controlled cariogenic multispecies biofilm model. Notably, the role of an antimicrobial agent in regulating interspecific competition and composition shifts within this multispecies biofilm was investigated. With promising antibacterial and antibiofilm properties, the use of GH12 might be of importance in preventing and controlling caries and other dental infections.