Bacterial adhesion-force sensing in oral biofilms

Bacteriële adhesiekrachtdetectie in orale biofilms

Biofilmvorming in de mond begint met de hechting van bacteriën aan een geadsorbeerde speeksellaag aan orale oppervlakken. Na initieel hechtende bacteriën, volgen latere hechters, waaronder Streptococcus mutans (een cariogene bacterie). Orale biofilmvorming is complex omdat de mondholte plaats biedt aan meer dan 700 bacteriën. Deze verschillende bacteriën voelen allemaal een eigen hechtingskracht met de verschillende oppervlakken in de mond. Het waarnemen van hechtingskrachten door bacteriën is cruciaal voor de genexpressie die optreedt naar aanleiding van hun hechting aan een oppervlak. Hechting tussen verschillende bacteriën interfereert mogelijk met het waarnemen van de hechtingskrachten vanuit een ander oppervlak. De vraag is of de hechtingskracht vanuit een oppervlak, waargenomen door de initieel hechtende bacteriën, van invloed blijft op hun genexpressie in biofilms met meerdere bacteriesoorten en in de aanwezigheid van een speeksellaag op het oppervlak.

Daarom onderzocht Wang hoe de bacteriële hechtingskrachten zoals gevoeld door Streptococcus mutans een rol blijven spelen in genexpressie in biofilms, bestaande uit alleen Streptococcus mutans en biofilms bestaande uit Streptococcus mutans en nog twee bacteriestammen op oppervlakken met en zonder een geadsorbeerde speeksellaag.

Atomaire-krachtmicroscopie werd gebruikt om de hechtingskrachten van Streptococcus mutans op verschillende oppervlakken te meten en te relateren aan de genexpressie. In dikkere (98-151 µm) biofilms waren de geïnduceerde genexpressies door de hechtingskracht beperkt tot 20-30 µm boven het materiaaloppervlak. Dus initiële hechters voelen de hechtingskrachten van oppervlakken, maar geven die informatie slechts over een beperkte afstand door aan later hechtende bacteriën. Hiermee heeft Wang een nieuw concept in de biofilm wetenschap geïntroduceerd: "hechtingskrachtgevoeligheid van genexpressie". De hechtingskracht bepaalt de mate waarin de expressie van verschillende genen in hechtende bacteriën wordt gecontroleerd door de hechtingskrachten die ze ervaren.

CV Can Wang

Can Wang (1990) studeerde Oral Medicine aan de Wuhan University, Wuhan, China van 2009-2016. Daarna was zij werkzaam als endodontist in het Hospital of Stomatology Wuhan University. Haar promotieonderzoek vond plaats bij de afdeling Orthodontie en Biomedical Engineering van het Universitair Medisch Centrum Groningen. De titel van haar proefschrift luidt: "Bacterial adhesion-force sensing in oral biofilms".

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/77fcd37b-4f01-45e3-b0ae-6ea10f025e4a