Mikrobielle Interaktionen in oralen Gemeinschaften vermitteln emergente Biofilm-Eigenschaften

Orale mikrobiologische Gemeinschaften sind in ihrer taxonomischen Zusammensetzung außergewöhnlich komplex und bestehen aus interdependenten biologischen Systemen. Die Bakterien, Archaeen, Pilze und Viren, die in diesen Gemeinschaften gedeihen, engagieren sich in umfangreichen Zell-Zell-Interaktionen, die sowohl vorteilhaft als auch antagonistisch sind. Direkte physikalische Interaktionen zwischen einzelnen Zellen vermitteln groß angelegte architektonische Biofilm-Anordnungen und bieten räumliche Nähe für chemische Kommunikation und metabolische Kooperation. In diesem Review fassen wir aktuelle Arbeiten zusammen, die spezifische molekulare Komponenten identifizieren, die Zell-Zell-Interaktionen vermitteln, und beschreiben metabolische Interaktionen, wie Querverköstigung und Austausch von Elektronen-Akzeptoren und kleinen Molekülen, die das Wachstum und die Virulenz einzelner Arten beeinflussen. Wir argumentieren jedoch, dass obwohl paarweise Interaktionsmodelle nützliche Informationen geliefert haben, komplexe gemeindeähnliche Systeme benötigt werden, um die Eigenschaften oraler Gemeinschaften zu studieren. Die Netzwerke multipler synergistischer und antagonistischer Interaktionen innerhalb oraler Biofilme führen zu den emergenten Eigenschaften von Persistenz, Stabilität und langfristiger räumlicher Struktur, wobei diese Eigenschaften die dysbiotischen Übergänge von Gesundheit zu oralen Krankheiten vermitteln. Ein besseres Verständnis der grundlegenden Eigenschaften von interspezifischen Netzwerken wird zur Entwicklung effektiver Strategien führen, um orale Gemeinschaften zu manipulieren.