Tärkkelys voi vaikuttaa suun terveyteen – riippuen DNA:stasi

Tärkkelys voi vaikuttaa suun terveyteen – riippuen DNA:stasi

Uusi tutkimus osoittaa, että geneettinen kokoonpanosi vaikuttaa siihen, kuinka tärkkelys muokkaa suun mikrobiomia ja vaikuttaa onteloiden ja iensairauksien riskiin.

On tunnettua, että sokeri aiheuttaa reikiä, mutta uuden Cornellin yliopiston tutkimuksessa tutkitaan, kuinka tärkkelyksen sulatukseen osallistuvan geenin AMY1:n geneettinen vaihtelu vaikuttaa suun bakteerien koostumukseen, millä voi olla vaikutuksia hampaiden terveyteen.

Tutkimuksessa havaittiin, että tärkkelys vähentää bakteerien monimuotoisuutta suun biofilmeissä, mikä tarkoittaa, että tietyt bakteerit kukoistavat, kun taas toiset vähenevät, mikä saattaa vaikuttaa onteloiden ja iensairauksien riskiin.

Tutkimus julkaistiin lehdessämikro-organismejatutkii suun mikrobiomin vastetta tärkkelykselle. Se havaitsee, että tietyn geenin AMY1 kopioiden määrä yhdistettynä tärkkelyksen kanssa muuttaa suun terveyteen vaikuttavien bakteerien monimutkaista koostumusta.

"Useimpia ihmisiä on varoitettu, että jos syöt paljon sokeria, harjaa hampaasi", sanoi Angela Poole, vanhempi kirjailija ja molekyyliravitsemuksen apulaisprofessori. "Tässä on se, että Amy1-kopionumerostasi riippuen saatat haluta olla yhtä valppaana hampaiden harjauksessa näiden sulavien tärkkelysten syömisen jälkeen."

AMY1 koodaa syljen amylaasientsyymiä, joka hajottaa tärkkelystä suussa. Aiemmat tutkimukset ovat yhdistäneet AMY1:n onteloihin ja parodontaaliin. Aiemmissa tutkimuksissa Poole havaitsi, että korkea AMY1-kopioluku liittyy korkeampiin lajeihin Porphyromonas Endodontalis, joka liittyy parodontiittiin. Tämä tutkimus tutkii edelleen, kuinka tärkkelys vaikuttaa suun bakteerikoostumukseen, erityisesti Veillonellan ja Atopobiumin vaikutuksia.

Oli kuitenkin epäselvää, kuinka syljen amylaasientsyymi on vuorovaikutuksessa sen pääsubstraatin, tärkkelyksen, kanssa, mikä muuttaa suun mikrobiomia ja lisää sairauden riskiä.

"Sen halusimme tietää tässä kokeessa", Poole sanoi. "Mitä tapahtuu suussa, kun joku syö tärkkelystä, ja eroaako vaste, kun hänen kopiomääränsä on suuri vai kun se on alhainen? Havaitsimme, että Veillonella ja Atopobium reagoivat eri tavalla Amy1-kopiomäärän ja tärkkelyksen vahvuuden mukaan, mikä viittaa siihen, että tärkkelyksen vahvuuden geneettiset vaihtelut voivat vaikuttaa tiettyihin bakteereihin."

Tutkijat löysivät myös todisteita siitä, että suun mikrobiomi on kehittynyt yhdessä vastauksena lisääntyneisiin AMY1-kopioihin, joita esiintyy suurempina määrinä populaatioissa, joissa on pitkä historia maataloudesta ja tärkkelyksen kulutuksesta. Ithacassa, NY:ssä kerätyssä 31 näytteen poolissa Amy1-luku vaihteli kahdesta 20 kopioon.

Toisin kuin sokerit, jotka nopeuttavat bakteerien kasvua, tärkkelys on vuorovaikutuksessa Amy1:n kanssa ja muodostaa vähitellen suun mikrobiomia, mikä vaikuttaa siihen, mitkä bakteerit hallitsevat ajan myötä.

"Populaatioilla, joilla on historiallisesti ollut parempi mahdollisuus saada tärkkelystä, on yleensä enemmän kopioita", Poole sanoi, "mikä on järkevää käytännön näkökulmasta, koska se olisi antanut sinulle selviytymisedun, kun ruokaa on niukasti hajottamaan tärkkelyksiä tehokkaammin."

Päälläin vitroTutkimuksessa, jossa käytettiin viljeltyjä oraalisia biofilmejä, tutkijat näkivät Streptococcus-bakteerien kaltaisten bakteeripopulaatioiden lisääntyneen tärkkelyksellä täydennetyissä biofilmeissä, erityisesti henkilöillä, joilla oli korkea AMY1-kopioluku. Kuitenkin Veillonella ja Atopobium osoittivat voimakkaimmat muutokset vasteena tärkkelykselle ja AMY1-kopiomäärälle, mikä osoittaa monimutkaisemman suhteen näiden bakteerien ja tärkkelysaineenvaihdunnan välillä.

"Jos jollakulla on korkea kopiomäärä, hän hajottaa tehokkaasti tärkkelyksen ja näiden sokerien kaltaiset bakteerit kasvavat enemmän kyseisen henkilön suussa", Poole sanoi. "Tuloksemme viittaavat siihen, että eri bakteerilajit käyttäytyvät eri tavalla käytettävissä olevista hiilihydraateista ja yksilön geneettisestä rakenteesta riippuen. Se on melko uskomatonta - kuinka me mukaudumme ja myös nämä mikrobit kääntyvät ja mukautuvat."

Tutkimuksessa havaittiin myös, että parodontiittia sairastavien henkilöiden biofilmeillä oli pienempi bakteerien monimuotoisuus verrattuna terveiden yksilöiden potilaisiin, mikä vaikuttaa siihen, kuinka tärkkelysaineenvaihdunta vaikuttaa ajan myötä suun sairauden riskiin. Lisäksi tärkkelyslisäys vähensi mikrobien monimuotoisuutta biofilmeissä, mahdollisesti suosimalla tiettyjä bakteereja muihin verrattuna.

Schwartzin tutkimusrahasto ja National Institutes of Health saivat rahoitusta.

Lähteet: