Zusammenfassung Orale Mikrobiom-Dysbiose wird mit verschiedenen lokalen und systemischen Erkrankungen des Menschen in Verbindung gebracht, wie z. B. Zahnkaries, Parodontitis, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Zusammensetzung der Bakterien kann durch Alter, Mundgesundheit, Ernährung und geografische Lage beeinflusst werden, es fehlen jedoch noch Informationen zu den natürlichen Schwankungen in der Bevölkerung. In dieser Studie verwendeten Bürgerwissenschaftler ein Crowdsourcing-Modell, um Daten zur oralen Bakterienzusammensetzung von Besuchern des Denver Museum of Nature and Science zu erhalten, um festzustellen, ob zuvor vermutete Assoziationen des oralen Mikrobioms mit der Demografie, dem Lebensstil und/oder der Genetik einer Person robust sind generalisierbar genug, um in einer allgemeinen Bevölkerung entdeckt zu werden. In Übereinstimmung mit früheren Untersuchungen stellten wir fest, dass die Bakterienzusammensetzung in jugendlichen Mikrobiomen vielfältiger ist als in erwachsenen. Das orale Mikrobiom von Erwachsenen wurde hauptsächlich durch Mundgesundheitsgewohnheiten beeinflusst, während das Mikrobiom von Jugendlichen durch das biologische Geschlecht und den Gewichtsstatus beeinflusst wurde. Der orale Erreger Treponema wurde häufiger bei Erwachsenen ohne kürzlichen Zahnarztbesuch und bei adipösen jungen Menschen nachgewiesen. Darüber hinaus waren die oralen Mikrobiome von Teilnehmern derselben Familie einander ähnlicher als die oralen Mikrobiome nicht verwandter Personen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass zuvor berichtete orale Mikrobiom-Assoziationen in einer menschlichen Population beobachtbar sind, die natürliche Variationen aufweist, die in der breiten Öffentlichkeit häufig vorkommen. Darüber hinaus unterstützen diese Ergebnisse die Verwendung von Crowdsourcing-Daten als gültige Methode zur Gewinnung gemeinschaftsbasierter Mikrobiomdaten. |
Kontext und Ergebnisse
Die meisten Menschen wissen, dass eine gute Mundhygiene (z. B. Zähneputzen, Zahnseide und regelmäßige Besuche beim Zahnarzt) mit einer guten Gesundheit zusammenhängt. Mikrobiomforscher der Colorado State University liefern neue Beweise, die diese gängige Meinung stützen, indem sie die unsichtbaren Mikrobengemeinschaften, die in jedem Mund leben, genauer unter die Lupe nehmen.
Das orale Mikrobiom , die Gesamtheit der Mikroorganismen, einschließlich Bakterien und Pilze, die den menschlichen Mund bewohnen, war Gegenstand einer Crowdsourcing-Studie unter der Leitung von Citizen Science von Jessica Metcalfs Forschungslabor an der CSU und dem Forschungsteam von Nicole Garneau bei Denver Museum für Natur und Wissenschaft. Die in Scientific Reports veröffentlichte Studie fand unter anderem einen Zusammenhang zwischen Menschen, die nicht regelmäßig zum Zahnarzt gingen, und einem größeren Vorhandensein eines Erregers, der Parodontitis verursacht.
Für die Experimente, die von Garneaus Community-Wissenschaftsteam im Taste Genetics Laboratory des Museums durchgeführt wurden, unterzog sich ein großer Teil der Museumsbesucher einem Wangenabstrich und beantwortete einfache Fragen zu ihrer Demografie. , Lebensstile und Gesundheitsgewohnheiten.
Die von Metcalfs Gruppe analysierten mikrobiellen DNA-Sequenzierungsdaten zeigten im Großen und Ganzen, dass Mundgesundheitsgewohnheiten die Bakteriengemeinschaften im Mund beeinflussen. Die Studie unterstrich die Notwendigkeit, die Mundgesundheit in engem Zusammenhang mit der Gesundheit des gesamten Körpers zu betrachten.
„Unsere Studie hat auch gezeigt, dass Crowdsourcing und der Einsatz von Community-Wissenschaftlern eine sehr gute Möglichkeit sein können, an diese Art von Daten zu gelangen, ohne große, fallkontrollierte Studien durchführen zu müssen“, sagte Zach Burcham, Postdoktorand und Hauptautor. aus dem Artikel. Der leitende Autor Metcalf ist außerordentlicher Professor am Department of Animal Sciences und Mitglied des CSU Microbiome Network.
Wangenabstriche
Im Jahr 2015 schulten Garneau, Co-Autorin des Artikels, und ihr Team freiwillige Bürgerwissenschaftler darin, mit großen Abstrichen Zellen aus den Wangen von Museumsbesuchern zu sammeln, einer von Natur aus vielfältigen Bevölkerung, die der Studie zugestimmt hatte. Diese ausgebildeten Bürgerwissenschaftler halfen dabei, Abstriche von 366 Personen zu sammeln: 181 Erwachsenen und 185 Jugendlichen im Alter von 8 bis 17 Jahren.
Der ursprüngliche Anstoß für die Studie bestand darin herauszufinden, ob und in welchem Ausmaß das orale Mikrobiom dazu beiträgt, wie Menschen Süßigkeiten schmecken . Durch das Sammeln dieser Daten, über die auch in der Arbeit berichtet wurde, sahen die Forscher aussagekräftigere Datenpunkte über Mundgesundheitsgewohnheiten.
Um bei der Übersetzung der Daten zu helfen, wandte sich Garneau an Metcalfs Expertenteam an der CSU. Burcham und Mikrobiom-Wissenschaftler verwendeten hochentwickelte Sequenzierungs- und Analysetools, um zu bestimmen, welche Mikroben in welchen Mündern vorhanden waren. Die Sequenzierungsdaten wurden in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in Rob Knights Gruppe an der University of California, San Diego, erstellt. Ein Ernährungsteam der Michigan State University brachte auch Fachwissen über die Bedeutung der Beziehungen zwischen Säuglingen und Müttern in die Datenanalyse ein.
„Gemeinsam hatten wir ein Traumteam, das mithilfe der Community-Wissenschaft komplizierte Fragen zur menschlichen Gesundheit und Ernährung mithilfe mikrobieller Sequenzierung und Analyse der nächsten Generation beantworten sollte“, sagte Garneau.
Zahnseide und regelmäßige Zahnpflege
In der Studie wurden Personen zusammengefasst, die Zahnseide benutzten oder nicht (fast alle gaben an, dass sie die Zähne putzten, das war also kein nützlicher Datenpunkt). Es wurde festgestellt, dass Teilnehmer, die Zahnseide verwendeten, eine geringere mikrobielle Diversität im Mund aufwiesen als diejenigen, die keine Zahnseide verwendeten. Dies ist wahrscheinlich auf die physische Entfernung von Bakterien zurückzuführen , die Entzündungen oder Krankheiten verursachen könnten.
Erwachsene, die in den letzten drei Monaten beim Zahnarzt waren, wiesen insgesamt eine geringere mikrobielle Vielfalt im Mund auf als diejenigen, die seit 12 Monaten oder länger nicht beim Zahnarzt waren, und sie hatten weniger Parodontitis verursachende orale Krankheitserreger, Treponema . Dies war wiederum wahrscheinlich auf die Zahnreinigung zurückzuführen, bei der die selteneren Bakterientaxa im Mund entfernt wurden. Junge Menschen hatten tendenziell einen Zahnarztbesuch vor längerer Zeit als Erwachsene.
Die Mikrobiome junger Menschen unterschieden sich zwischen Männern und Frauen sowie nach Gewicht. Kinder, die aufgrund ihres Body-Mass-Index als fettleibig galten, hatten im Vergleich zu nicht fettleibigen Kindern unterschiedliche Mikrobiome. Übergewichtige Kinder neigen auch dazu, häufiger an Treponema zu erkranken, dem gleichen Erreger, der auch bei Erwachsenen vorkommt, die seit mehr als einem Jahr nicht beim Zahnarzt waren. Mit anderen Worten: Die Forscher sahen einen möglichen Zusammenhang zwischen Fettleibigkeit bei Kindern und Parodontitis. „Für mich war es sehr interessant, dass wir diese Daten in einer so allgemeinen Bevölkerung mit einer so variablen Gruppe von Menschen ermitteln konnten“, sagte Burcham.
Weitere entdeckte Daten: Die Mikrobiome der jüngsten Teilnehmer, meist im Alter von 8 bis 9 Jahren, waren vielfältiger als die der Erwachsenen.
Allerdings variieren die Mikrobiome erwachsener Menschen stärker von Mensch zu Mensch. Forscher gehen davon aus, dass dies daran liegt, dass das Umfeld und die Ernährung von Erwachsenen umfassender sind als die von Kindern.
Sie stellten auch fest, dass Menschen, die im selben Haushalt lebten, ähnliche orale Mikrobiome hatten .
„Wenn man sich Familien ansieht, die zusammenleben, stellt man fest, dass sie mehr dieser seltenen Taxa gemeinsam haben, die Bakterien, die in der höchsten Häufigkeit nicht so häufig vorkommen“, erklärte Burcham. Es handelte sich um einen Datenpunkt, der die Relevanz der gebauten Umwelt in Bezug auf die mikrobiellen Gemeinschaften in unserem Körper unterstrich.
Die Arbeit an der Erforschung des Mundes war faszinierend, wenn auch außerhalb von Burchams normalem Rahmen; Normalerweise konzentriert er sich auf die Untersuchung der mikrobiellen Ökologie der Zersetzung.
„Ich denke, unser Leben wird im Wesentlichen von unseren Mikrobiomen bestimmt und von ihnen beeinflusst. Das ist interessant, egal welches System wir betrachten“, sagte Burcham.
