Interzelluläre Kommunikation in multispezies-oralen Mikromengen

Die Mundhöhle enthält mehr als 700 mikrobielle Arten, die an umfangreichen Zell-Zell-Interaktionen beteiligt sind. Diese Interaktionen tragen zur Bildung hoch strukturierter Multispeziesgemeinschaften bei, ermöglichen es ihnen, physiologische Funktionen auszuführen, und induzieren synergistische Pathogenese. Die Co-Adhäsion zwischen oralen Mikrobenspezies beeinflusst ihre Kolonisation der Mundhöhle und bewirkt in großem Maße die zeitliche und räumliche Bildung einer hoch organisierten polymikrobiellen Gemeinschaftsarchitektur. Einzelne Arten konkurrieren und kooperieren auch mit benachbarten Arten durch metabolische Interaktionen, die nicht nur das lokale Mikroenvironment wie pH-Wert und Sauerstoffgehalt verändern, um das Wachstum anderer Arten zu fördern, sondern auch einen metabolischen Rahmen für die beteiligten Mikroorganismen bereitstellen, indem sie deren Potenzial maximieren, Energie aus begrenzten Substraten zu extrahieren. Direkter physischer Kontakt von Bakterienarten mit ihren benachbarten Mitbewohnern innerhalb der Mikrobengemeinschaft könnte Signalwege initiieren und die Genexpression entsprechend den verschiedenen Arten, mit denen sie in Kontakt steht, modulieren. Neben der Kommunikation durch Zell-Zell-Kontakt spielen Quorum-Sensing (QS), vermittelt durch kleine Signalmoleküle wie kompetenzstimulierende Peptide (CSPs) und Autoinducer-2 (AI-2), wesentliche Rollen in der Bakteriophysiologie und -ökologie. Diese Übersichtsarbeit wird die Beweise zusammenfassen, dass orale Mikroben an interzellulären Kommunikationen mit Mitbewohnern durch zellkontaktabhängige physikalische Interaktionen, metabolische Abhängigkeiten sowie koordinierende Signalsysteme teilnehmen, um ausgewogene mikrobielle Gemeinschaften zu etablieren und aufrechtzuerhalten.