Publikationer från Malmö universitet
Driftstörningar
Just nu har vi driftstörningar på sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Synergistic metabolism of salivary MUC5B in oral commensal bacteria during early biofilm formation
Malmö universitet, Odontologiska fakulteten (OD). Malmö universitet, Biofilms Research Center for Biointerfaces.ORCID-id: 0000-0001-9545-9161
Malmö universitet, Odontologiska fakulteten (OD). Malmö universitet, Biofilms Research Center for Biointerfaces.ORCID-id: 0000-0003-3173-7577
Malmö universitet, Odontologiska fakulteten (OD). Malmö universitet, Biofilms Research Center for Biointerfaces.ORCID-id: 0000-0001-5888-664X
Swedish NMR Centre, Gothenburg University, Gothenburg, Sweden.
Visa övriga samt affilieringar
2023 (Engelska)Ingår i: Microbiology Spectrum, E-ISSN 2165-0497, Vol. 11, nr 6Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Bacterial metabolism in oral biofilms is comprised of complex networks of nutritional chains and biochemical regulations. These processes involve both intraspecies and interspecies networks as well as interactions with components from host saliva, gingival crevicular fluid, and dietary intake. In a previous paper, a large salivary glycoprotein, mucin MUC5B, was suggested to promote a dental health-related phenotype in the oral type strain of Streptococcus gordonii DL1, by regulating bacterial adhesion and protein expression. In this study, nuclear magnetic resonance-based metabolomics was used to examine the effects on the metabolic output of monospecies compared to dual species early biofilms of two clinical strains of oral commensal bacteria, S. gordonii and Actinomyces naeslundii, in the presence of MUC5B. The presence of S. gordonii increased colonization of A. naeslundii on salivary MUC5B, and both commensals were able to utilize MUC5B as a sole nutrient source during early biofilm formation. The metabolomes suggested that the bacteria were able to release mucin carbohydrates from oligosaccharide side chains as well as amino acids from the protein core. Synergistic effects were also seen in the dual species biofilm metabolome compared to the monospecies, indicating that A. naeslundii and S. gordonii cooperated in the degradation of salivary MUC5B. A better understanding of bacterial interactions and salivary-mediated regulation of early dental biofilm activity is meaningful for understanding oral biofilm physiology and may contribute to the development of future prevention strategies for biofilm-induced oral disease.

IMPORTANCE: The study of bacterial interactions and salivary-mediated regulation of early dental biofilm activity is of interest for understanding oral microbial adaptation to environmental cues and biofilm maturation. Findings in oral commensals can prove useful from the perspectives of both oral and systemic health of the host, as well as the understanding of general microbial biofilm physiology. The knowledge may provide a basis for the development of prognostic biomarkers, or development of new treatment strategies, related to oral health and disease and possibly also to other biofilm-induced conditions. The study is also an important step toward developing the methodology for similar studies in other species and/or growth conditions.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
ASM International, 2023. Vol. 11, nr 6
Nyckelord [en]
MUC5B, NMR, actinomyces, bacterial metabolism, biofilm physiology, dental biofilm, metabolomics, oral microbiology, saliva, streptococci
Nationell ämneskategori
Odontologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:mau:diva-63213DOI: 10.1128/spectrum.02704-23ISI: 001085549500001PubMedID: 37855449Scopus ID: 2-s2.0-85180007534OAI: oai:DiVA.org:mau-63213DiVA, id: diva2:1806711
Tillgänglig från: 2023-10-23 Skapad: 2023-10-23 Senast uppdaterad: 2024-01-10Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Responses to External Cues in Oral Bacteria
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Responses to External Cues in Oral Bacteria
2023 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

This thesis investigates responses to external cues in oral bacteria on a molecular level. Paper I maps Ser/Thr/Tyr phosphorylated proteins in relation to the general proteome in an oral commensal streptococcus (Streptococcus gordonii DL1). The identified phosphoproteins were involved in various bacterial processes, several associated to dysbiosis and development of biofilm-induced disease. Comparison against phosphoproteomes of other bacteria showed many similarities. This is of interest for the identification of shared phosphorylation profiles. 

Paper II studies differences between the S. gordonii DL1 general proteomes in planktonic and biofilm growth phases, and the regulatory effects of salivary mucin MUC5B on protein expression in the biofilm cells. Regulations in protein expression between the different growth conditions provides insights in bacterial mechanisms for adaptation to the biofilm lifestyle. 

Paper III examines the regulatory roles of salivary MUC5B on biofilm attachment and metabolic output in two clinical isolates of oral commensals, S. gordonii CW and Actinomyces naeslundii CW. S. gordonii facilitated adhesion of A. naeslundii to MUC5B during early attachment. Both bacteria were also able to utilize MUC5B as a sole nutrient source during early biofilm formation, individually and synergistically in a dual species biofilm. The specific responses elicited by MUC5B in paper II-III seem to promote commensal colonization while down-regulating dysbiosis-related biofilm activities. 

Microbiological studies are often focused on dysbiosis and development of disease. However, mechanisms that promote eubiosis are equally important to understand how health can be maintained. Findings associated with responses to external cues in oral bacteria may contribute to future development of novel preventative strategies and identification of predictive biomarkers for oral health. 

Abstract [sv]

Avhandlingen undersöker orala bakteriers svar till utifrån kommande signaler på en molekylärbiologisk nivå. I delarbete I kartläggs proteiner med serin/treonin/ tyrosin fosforylering i relation till det generella proteomet hos en oral streptokock (Streptococcus gordonii DL1). De identifierade fosfoproteinerna kunde kopplas till olika bakteriella processer, varav flera av intresse ur kariessynpunkt. Jämförelse mot andra bakteriers fosfoproteom visade många likheter, vilket är av intresse för identifiering av delade fosforyleringsprofiler. 

I delarbete II undersöks skillnader i det generella proteomet hos S. gordonii DL1 mellan tillväxtfaserna planktonisk och biofilm, samt reglerande effekter av salivmucinet MUC5B på biofilmscellerna proteinuttryck. Skillnaderna i proteinuttryck mellan tillväxtfaser ger ledtrådar om bakteriernas mekanismer för anpassning till biofilmstillväxt. 

Delarbete III studeras salivmucinet MUC5Bs reglerande roll på vidhäftning och metabolism i biofilmer med kliniska isolat av S. gordonii CW samt Actinomyces naeslundii CW. S. gordonii ökade vidhäftningen av A. naeslundii till MUC5B. Båda arterna kunde också använda MUC5B som enda näringskälla under tidig biofilmsbildning, både enskilt och tillsammans. Responserna som MUC5B framkallade i biofilmerna (paper II och III) verkar främja kolonisering av kommensaler och samtidigt nedreglera kariesrelaterade aktiviteter. 

Mikrobiologiska studier fokuserar ofta på dysbiosis och sjukdomsutveckling, men mekanismer som bibehåller eubiosis är minst lika viktiga för att förstå hur oral hälsa kan främjas. Resultat kopplade till orala bakteriers svar på utifrån kommande signaler kan bidra till framtida utveckling av nya strategier för prevention och identifiering av prediktiva biomarkörer för oral hälsa. 

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Malmö: Malmö University Press, 2023. s. 105
Serie
Malmö University Odontological Dissertations, ISSN 1650-6065
Nyckelord
Oral Microbiology, Oral Biofilms, Saliva, Salivary mucin MUC5B, Streptococcus, Actinomyces
Nationell ämneskategori
Mikrobiologi Biokemi Molekylärbiologi Cell- och molekylärbiologi Odontologi
Identifikatorer
urn:nbn:se:mau:diva-62571 (URN)10.24834/isbn.9789178774180 (DOI)978-91-7877-417-3 (ISBN)978-91-7877-418-0 (ISBN)
Disputation
2023-12-08, KL:2370, Carl Gustafs väg 34, Malmö, 09:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Projekt
Foresight
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 201601994NIH (National Institutes of Health), P005403501
Tillgänglig från: 2023-10-27 Skapad: 2023-10-26 Senast uppdaterad: 2025-02-20Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3777 kB)118 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3777 kBChecksumma SHA-512
99b9f78fdc97d75464a57ad664548a28e8c0bf68176d41235af7f3058dce90532614b69804df151451754fe74f495f52b814fb0b3979536762bae1cf6c5e50e9
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Robertsson, CarolinaSvensäter, GunnelDavies, Julia RWickström, Claes

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Robertsson, CarolinaSvensäter, GunnelDavies, Julia RWickström, Claes
Av organisationen
Odontologiska fakulteten (OD)Biofilms Research Center for Biointerfaces
I samma tidskrift
Microbiology Spectrum
Odontologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 118 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 304 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf