La enfermedad de las encías, periodontitis, se caracteriza por la inflamación de las encías y puede provocar daños en las mismas y la pérdida de dientes. Un importante microbio implicado en la periodontitis es un patógeno conocido como ´Porphyromonas gingivalis´ (´P. gingivalis´). En el microbioma oral se produce un proceso denominado alimentación cruzada metabólica, en el que las bacterias secretan productos -a menudo como desechos nutricionales- que son consumidos por otras bacterias, lo que favorece la supervivencia de estas.

Este grupo de investigación demostró anteriormente que ´F. nucleatum´, un componente común del microbioma oral tanto en estados sanos como de enfermedad, participa en una relación de alimentación cruzada con otra bacteria oral. Sin embargo, aún no se habían determinado los mecanismos subyacentes a la participación de ´F. nucleatum´ en la progresión de la periodontitis, lo que llevó al equipo de investigación a examinar más a fondo las interacciones de ´F. nucleatum´ y otras bacterias orales.

"Para entender mejor cómo las interacciones metabólicas de ´F. nucleatum´ pueden contribuir al desarrollo de la enfermedad de las encías, analizamos los cocultivos de ´F. nucleatum´ con otras bacterias comensales que se encuentran en la boca", explica el autor principal del estudio, Akito Sakanaka, cuyo trabajo se ha publicado en la revista científica ´mSystems´.

Los comensales son microbios (incluidas las bacterias) que residen en la superficie del cuerpo y dentro de la cavidad bucal y el tracto digestivo sin causar daño. Los investigadores descubrieron que el cocultivo de ´F. nucleatum´ con otras bacterias comensales daba lugar a un aumento de la disponibilidad de ciertos aminoácidos que ´F. nucleatum´ utilizaba para producir poliaminas como la putrescina y la cadaverina.

"Descubrimos que ´F. nucleatum´ produce poliaminas como la putrescina y la cadaverina a través de la alimentación cruzada metabólica con otras bacterias comensales. Estas poliaminas crean entonces condiciones favorables que permiten que el patógeno periodontal ´P. gingivalis´ crezca y se extienda, promoviendo así el desarrollo de la periodontitis", apunta otro de los autores, Masae Kuboniwa.

El análisis de muestras de placa de sujetos humanos mostró que la presencia de ´P. gingivalis´ coincidía con la presencia de la información genética necesaria para la producción de putrescina que se encuentra en ´F. nucleatum´ y otras bacterias comensales. Estos resultados sugieren que ´F. nucleatum´ integra una red metabólica dentro del microbioma oral que puede promover el desarrollo de la enfermedad periodontal.

"En otras palabras, el descuido del cepillado dental puede proporcionar amplias oportunidades de alimentación cruzada en las que las bacterias orales comienzan a intercambiar espontáneamente metabolitos a través de ´F. nucleatum´, lo que en última instancia conduce a un aumento de los patógenos periodontales. Teniendo en cuenta que ´F. nucleatum´ también está fuertemente vinculado a afecciones sistémicas graves como el cáncer colorrectal, es necesario seguir trabajando para centrar las propiedades metabólicas de ´F. nucleatum´ dentro de las comunidades polimicrobianas, lo que podría abrir nuevas oportunidades terapéuticas para las enfermedades mediadas por ´F. nucleatum´", remacha otro de los autores, Atsuo Amano.

No obstante, no está claro por qué las poliaminas inducen cambios drásticos en el comportamiento de ´P. gingivalis´. Se necesita mucho más trabajo para descubrir los mecanismos moleculares que subyacen a las consecuencias de las poliaminas en la fisiología de ´P. gingivalis´.