Wissenschaftler haben einen Mechanismus gefunden, um Bakterien vor Fluorid zu schützen
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Wissenschaftler aus Yale (USA) haben molekulare Tricks entdeckt, mit denen Bakterien gegen Fluor vorgehen, das in Zahnpasten und Mundwässern zur Bekämpfung von Karies vorkommt.
In der Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Science Express berichten Forscher, dass RNA-Stellen, sogenannte Riboschalter, die die Genexpression kontrollieren, Fluoridansammlungen aufspüren und den Schutz von Bakterien vor deren Wirkung aktivieren, indem sie zum Beispiel die Zähne zerstören.
"Riboschalter sind spezialisierte Detektoren, die Fluorid erkennen", sagt Henry Ford II, Professor, Leiter der Abteilung für Molekulare und Zelluläre Biologie, Hauptforscher.
Fluorid ist ein Bestandteil vieler Zahnpasten, was die Entwicklung von Karies deutlich reduziert. Fluoridhaltige Zahnpasta ist seit den 1950er Jahren erhältlich.
Riboschalter wirken der Wirkung von Fluorid auf Bakterien entgegen. "Wenn sich Fluorid in der Zelle auf ein toxisches Niveau ansammelt, fängt der Riboschalter Fluorid ein und aktiviert dann Gene, die seine Wirkung blockieren können", sagte Breker.
"Wir waren verblüfft, als wir den Griff von Fluorid-Riboschaltern entdeckten", sagte Breker. "Wissenschaftler behaupten, dass das RNA-Molekül nicht als Fluorsensor geeignet ist, da Fluor- und RNA-Moleküle negativ geladen sind und nicht miteinander interagieren sollten. Dennoch haben wir in vielen Organismen mehr als 2.000 ähnliche RNAs gefunden."
Durch die Verfolgung von Riboschaltern in zahlreichen Arten von Bakterien kam ein Team von Wissenschaftlern zu dem Schluss, dass diese RNAs uralte Moleküle sind und viele Mikroorganismen gelernt haben, während ihrer gesamten Entwicklungsgeschichte toxische Fluoridspiegel zu überwinden. Bakterien, die sich im menschlichen Mund vermehren, schützen nachweislich auch die Riboschalter vor der toxischen Wirkung von Fluorid.
"Zellen mussten die Toxizität von Fluorid für Milliarden von Jahren bekämpfen und entwickelten daher bestimmte Mechanismen, um mit diesem Ion umzugehen", so der Autor der Studie. Nun, da diese Schutzmechanismen bekannt geworden sind, werden die Wissenschaftler in der Lage sein, diese Prozesse zu manipulieren und Fluor effektiver im Kampf gegen Bakterien zu machen. Wissenschaftler der Yale University entdeckten Proteinkanäle, durch die Fluor aus den Zellen gepumpt wird. Das Blockieren dieser Kanäle führt zur Ansammlung von Fluorid in den Bakterien, wodurch es wirksamer gegen Karies wirkt.
Fluorid ist das 13. Häufigste Element in der Erdkruste. Sein Gebrauch in der Zahnpasta und in der Wasserreinigung fing an, Kontroverse vor 60 Jahren zu verursachen, die bis heute fortfahren. Im Vereinigten Königreich und in anderen Ländern der Europäischen Union wird Fluor aufgrund des harten öffentlichen Widerstands in viel geringerem Maße eingesetzt.
Der Überschuss an Fluor beeinflusst die menschliche Gesundheit stark. Die Ansammlung von Fluorextrakten Magnesium aus der Lymphe des Blutes, fördert das Auswaschen von Kalzium aus dem Knochengewebe, das sich wiederum in den Muskeln, Lungen und Nieren des Menschen niederschlägt. Fluoride Salze akkumulieren in den Knochen, provozieren Osteochondrose, beeinflussen die Form, Farbe und Richtung des Zahnwachstums, den Zustand und die Beweglichkeit der Gelenke, die Bildung von Knochenwachstum.
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