J 2023

Gene expression and metabolic activity of Streptococcus mutans during exposure to dietary carbohydrates glucose, sucrose, lactose, and xylitol

ŽAJDLÍKOVÁ, Veronika, Veronika FARKOVÁ, Jiří KUČERA, Kateřina DADÁKOVÁ, Martina ZAPLETALOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Gene expression and metabolic activity of Streptococcus mutans during exposure to dietary carbohydrates glucose, sucrose, lactose, and xylitol

Autoři

ŽAJDLÍKOVÁ, Veronika (203 Česká republika, domácí), Veronika FARKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jiří KUČERA (203 Česká republika, domácí), Kateřina DADÁKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Martina ZAPLETALOVÁ (203 Česká republika, domácí), Kateřina PAŠKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Roman ŘEMÍNEK (203 Česká republika), Zdeněk GLATZ (203 Česká republika, domácí), Lydie IZAKOVIČOVÁ HOLLÁ (203 Česká republika, domácí), Filip RŮŽIČKA (203 Česká republika, domácí), Jan LOCHMAN (203 Česká republika, domácí) a Petra BOŘILOVÁ LINHARTOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Molecular Oral Microbiology, Hoboken, Wiley, 2023, 2041-1006

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00131466

Organizace

Přírodovědecká fakulta – Masarykova univerzita – Repozitář

UT WoS

001027657300001

EID Scopus

2-s2.0-85165215643

Klíčová slova anglicky

cariogenic carbohydrates; cell wall; metabolome; RNA-Seq; Streptococcus mutans; transcriptome

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV. MUNI/A/1492/2021, interní kód Repo. NU20-08-00205, projekt VaV. NV17-30439A, projekt VaV. 857560, interní kód Repo. RECETOX RI, velká výzkumná infrastruktura. Czech-BioImaging III, velká výzkumná infrastruktura.
Změněno: 7. 3. 2025 00:50, RNDr. Daniel Jakubík

Anotace

V originále

Recent RNA sequencing studies have given us a deeper insight into the cariogenic impact of carbohydrate sources in the bacterium Streptococcus mutans, the principal microbial agent in dental caries etiopathogenesis. The process of dental caries development is facilitated by the ability of this bacterium to ferment some carbohydrates into organic acids contributing to a pH decrease in the oral cavity and the demineralization of the hard tissues of the tooth. Furthermore, in dental caries progression, biofilm formation, which starts and ends with free planktonic cells, plays an important role and has several unique properties called virulence factors. The most cariogenic carbohydrate is sucrose, an easily metabolizable source of energy that induces the acidification and synthesis of glucans, forming typical bacterial cell clumps. We used multifaceted methodological approaches to compare the transcriptomic and metabolomic profiles of S. mutans growing in planktonic culture on preferred and nonpreferred carbohydrates and in fasting conditions. Streptococcus mutans in a planktonic culture with lactose produced the same pH drop as glucose and sucrose. By contrast, xylitol and lactose showed high effectiveness in regulating intracellular polysaccharide metabolism, cell wall structure, and overall virulence involved in the initial phase of biofilm formation and structure but with an opposite pattern compared with sucrose and glucose. Our results confirmed the recent findings that xylitol and lactose play a vital role in biofilm structure. However, they do not reduce its formation, which is related to the creation of a cariogenic environment.

Přiložené soubory