สเตรปโตค็อกคัส มิวแทนส์
การย้อมสีของS. mutansในการเพาะเลี้ยง ในน้ำซุปไทโอไกลโคเลต
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์
โดเมน:	แบคทีเรีย
อาณาจักร:	แบคซิลลาติ
ไฟลัม:	บาซิลโลต้า
ระดับ:	แบคทีเรีย
คำสั่ง:	แลคโตบาซิลเลส
ตระกูล:	สเตรปโตค็อกซี
ประเภท:	สเตรปโตค็อกคัส
สายพันธุ์:	เอส. มิวแทนส์
ชื่อทวินาม
สเตรปโตค็อกคัส มิวแทนส์ คลาร์ก 1924

Streptococcus mutansเป็นแบคทีเรียแกรมบวก รูป ทรง กลม ที่สามารถเจริญเติบโตได้ ทั้งในสภาวะที่ มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน พบได้ทั่วไปในช่องปากของมนุษย์และเป็นสาเหตุสำคัญของฟันผุ [ ^{1 ] [ 2 ] จุลินทรีย์} ชนิดนี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดย James Kilian Clarkeในปี พ.ศ. 2467 ^{[ 3 ]}

แบคทีเรียชนิดนี้ รวมถึงสายพันธุ์ที่ใกล้เคียงกันอย่างStreptococcus sobrinusสามารถอาศัยอยู่ในช่องปากร่วมกันได้ ทั้งสองชนิดก่อให้เกิดโรคในช่องปาก และค่าใช้จ่ายในการแยกแยะความแตกต่างในการทดสอบทางห้องปฏิบัติการมักไม่จำเป็นในทางคลินิก ดังนั้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางคลินิก มักจะพิจารณาทั้งสองชนิดรวมกันเป็นกลุ่ม เรียกว่าสเตรปโตค็อกซีชนิดมิวแทนส์ [ ^{4 ] การ} จัดกลุ่มแบคทีเรียที่คล้ายคลึงกันนี้ที่มี โทรปิซึมคล้ายกันยังสามารถพบได้ในสเตรปโตค็อกซีชนิดวิริแดนส์ซึ่งStreptococcus mutansก็เป็นสมาชิกในกลุ่มนี้ด้วย^{[ 5 ]}

S. mutansมีอยู่ตามธรรมชาติในจุลินทรีย์ในช่องปากของมนุษย์ พร้อมกับสเตรปโตค็อกซีในช่องปากอีกอย่างน้อย 25 ชนิดการจำแนกทางอนุกรมวิธานของแบคทีเรียเหล่านี้ยังคงเป็นเพียงการคาดเดา^{[ 6 ]} บริเวณต่างๆ ของช่องปากมีแหล่งที่อยู่อาศัยทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน และแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะในการตั้งรกรากในบริเวณต่างๆ ของช่อง ปาก S. mutansพบมากที่สุดในร่องและรอยแยกคิดเป็น 39% ของสเตรปโตค็อกซีทั้งหมดในช่องปากพบแบคทีเรียS. mutans น้อยกว่าบนพื้นผิวแก้ม (2–9%) ^{[ 7 ]}

การรวมตัวกันของแบคทีเรียและเชื้อราสามารถช่วยเพิ่มศักยภาพในการก่อให้เกิดฟันผุของS. mutansได้ ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างS. mutansและCandida albicansนำไปสู่การผลิตกลูแคนที่เพิ่มขึ้นและการก่อตัวของไบโอฟิล์มที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงขยายผลกระทบในการก่อให้เกิดฟันผุของS. mutans ^{[ 8 ]}

แบคทีเรียสเตรปโตค็อกซีในช่องปากประกอบด้วยแบคทีเรียทั้งที่ไม่เป็นอันตรายและเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะพิเศษ แบคทีเรียสเตรปโตค็อกซีที่อาศัยอยู่ในช่องปากตามปกติอาจกลายเป็นเชื้อก่อโรคฉวยโอกาส ทำให้เกิดโรคและทำลายร่างกายได้ ความไม่สมดุลของจุลินทรีย์ในช่องปากสามารถก่อให้เกิดโรคในช่องปากได้

C. albicansเป็นยีสต์ก่อโรคฉวยโอกาสที่พบได้ในช่องปาก^{[ 9 ]}การมีอยู่ของมันในไบโอฟิล์มส่งเสริมให้S. mutans มีระดับสูงขึ้น เมื่อพิจารณาถึง ฟันผุ ในวัยเด็ก^{[ 9 ]}มันกระตุ้นการก่อตัวของไมโครโคโลนี ของ S. mutans ^{[ 9 ]}ซึ่งเกิดขึ้นได้จากเมตาโบไลต์ข้ามอาณาจักรที่มีความเข้มข้นต่ำ เช่น ฟาร์เนซอลที่ได้มาจาก ไบ โอฟิล์ม^{[ 9 ]}มีการเสนอแนะว่าเมื่อมีจุลินทรีย์ทั้งสองชนิดอยู่ร่วมกัน จะมีการผลิตเมทริกซ์ไบโอฟิล์มมากขึ้นและมีความหนาแน่นมากขึ้น^{[ 9 ]}เมื่อฟาร์เนซอลมีความเข้มข้นสูง มันจะยับยั้งการเจริญเติบโตของทั้งS. mutansและC. albicans [ ^{9 ] ซึ่ง}จะลดการก่อโรคของไบโอฟิล์ม และด้วยเหตุนี้จึงลดศักยภาพในการส่งเสริมฟันผุ^{[ 9 ]}สิ่งนี้เปิดโอกาสให้สามารถใช้ยาต้านเชื้อราในการป้องกันฟันผุได้^{[ 9 ]}

จุลินทรีย์กลุ่มแรกที่เข้ามาอาศัยอยู่บนผิวฟันส่วนใหญ่ได้แก่Neisseria spp. และstreptococciรวมถึงS. mutansจุลินทรีย์เหล่านี้ต้องทนต่อแรงทำความสะอาดในช่องปาก (เช่น น้ำลายและการเคลื่อนไหวของลิ้น) และยึดเกาะกับเนื้อเยื่อแข็งของฟันได้อย่างเพียงพอ การเจริญเติบโตและการเผาผลาญของจุลินทรีย์กลุ่มแรกเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมในบริเวณนั้น (เช่น Eh, pH, การรวมกลุ่ม และความพร้อมของสารตั้งต้น) ทำให้จุลินทรีย์ที่ต้องการสภาพแวดล้อมเฉพาะเจาะจงมากกว่าสามารถเข้ามาอาศัยอยู่ต่อได้ ก่อให้เกิดคราบจุลินทรีย์บนฟัน [ ^{10 ] S.} mutansร่วมกับS. sobrinusมีบทบาทสำคัญในการทำให้ฟันผุ โดย การเผาผลาญซูโครสให้เป็นกรดแลคติก [ ^{2 ] [ 11 ] สภาพ} แวดล้อม ที่ เป็นกรดที่เกิดขึ้นในช่องปากจากกระบวนการนี้ทำให้เคลือบฟันที่มีแร่ธาตุ สูง มีความเสี่ยงต่อการผุS. mutansเป็นหนึ่งในจุลินทรีย์เฉพาะกลุ่มไม่กี่ชนิดที่มีตัวรับที่ช่วยเพิ่มการยึดเกาะกับผิวฟันแบคทีเรีย S. mutansใช้ เอนไซม์ กลูโคซิลทรานสเฟอเรสในการเปลี่ยนหมู่กลูโคซิลของซูโครสให้เป็นพอลิแซ็กคาไรด์คล้ายเดกซ์แท รน ที่มีลักษณะเหนียวและอยู่นอกเซลล์ ทำให้ซูโครสสามารถเกาะติดกันและก่อตัวเป็นคราบจุลินทรีย์ได้

nซูโครส → (กลูโคส) _n + nฟรุกโตส

ซูโครสเป็นน้ำตาลเพียงชนิดเดียวที่แบคทีเรียสามารถใช้ในการสร้างพอลิแซ็กคาไรด์เหนียวชนิดนี้ได้^{[ 1 ]}

อย่างไรก็ตาม น้ำตาลชนิดอื่น ๆ เช่นกลูโคสฟรุกโตสและแลคโตสก็สามารถย่อยได้โดยS. mutansเช่นกัน แต่จะให้กรดแลคติกเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย การรวมกันของคราบจุลินทรีย์และกรดทำให้เกิดฟันผุ^{[ 12 ]}เนื่องจากบทบาทของS. mutansในการเกิดฟันผุ จึงมีการพยายามสร้างวัคซีนสำหรับจุลินทรีย์ชนิดนี้มาหลายครั้ง แต่จนถึงขณะนี้ วัคซีนดังกล่าวก็ยังไม่ประสบความสำเร็จในมนุษย์^{[ 13 ]}เมื่อเร็ว ๆ นี้ พบว่าโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการตั้งรกรากของS. mutans บนฟัน สามารถสร้างแอนติบอดีที่ยับยั้งกระบวนการเกิดฟันผุ ได้ ^{[ 14 ]} โมเลกุลที่สังเคราะห์ขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่มหาวิทยาลัยเยลและมหาวิทยาลัยชิลี เรียกว่าKeep 32คาดว่าจะสามารถฆ่าS. mutansได้ อีกหนึ่งตัวเลือกคือเปปไทด์ที่เรียกว่า C16G2 ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นที่ UCLA

เชื่อกันว่าStreptococcus mutans ได้รับยีนที่ทำให้สามารถสร้างไบโอฟิล์ม ^ได้ผ่านการถ่ายโอนยีนในแนวนอนกับแบคทีเรียกรดแลคติกชนิดอื่น เช่นLactobacillus [ ^{15 ]}

S. mutansซึ่งมีชีวิตรอดอยู่ในช่องปากเป็นตัวการหลักและเป็นสายพันธุ์ก่อโรคที่ทำให้เกิดฟันผุ (ฟันผุหรือโพรงฟัน) โดยเฉพาะในระยะเริ่มต้นและระยะพัฒนา^{[ 16 ] [ 17 ]}

คราบจุลินทรีย์ในช่องปากซึ่งโดยทั่วไปเป็นสาเหตุเริ่มต้นของฟันผุ ประกอบด้วยจุลินทรีย์มากกว่า 600 ชนิด ส่งผลต่อสภาพแวดล้อมภายในช่องปากที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ทั้งในเรื่องค่า pH ความพร้อมของสารอาหาร และความเข้มข้นของออกซิเจน คราบจุลินทรีย์จะเกาะติดกับฟันและประกอบด้วยเซลล์แบคทีเรีย ในขณะที่คราบจุลินทรีย์บนผิวฟันเรียกว่าไบโอฟิล์ม คราบจุลินทรีย์และแบคทีเรีย S. mutansมักสัมผัสกับ "สารพิษ" จากผลิตภัณฑ์ดูแลสุขภาพช่องปาก สารปรุงแต่งอาหาร และยาสูบ

ขณะที่S. mutansเจริญเติบโตในไบโอฟิล์ม เซลล์จะรักษาสมดุลของกระบวนการเผาผลาญ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตและการกำจัดสารพิษไบโอฟิล์มคือกลุ่มของจุลินทรีย์ที่เซลล์ยึดเกาะกันเองหรือยึดเกาะกับพื้นผิว แบคทีเรียในชุมชนไบโอฟิล์มสามารถสร้างสารพิษต่างๆ ที่รบกวนการเจริญเติบโตของแบคทีเรียชนิดอื่นๆ ที่แข่งขันกันได้

S. mutansได้พัฒนากลยุทธ์ต่างๆ เพื่อให้สามารถตั้งรกรากและดำรงอยู่ได้อย่างโดดเด่นในช่องปากได้สำเร็จเมื่อเวลาผ่านไป ไบโอฟิล์มในช่องปากถูกท้าทายอย่างต่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ชุมชนแบคทีเรียได้วิวัฒนาการโดยมีสมาชิกแต่ละตัวและหน้าที่เฉพาะของตนเองเพื่อความอยู่รอดในช่องปากS. mutansสามารถวิวัฒนาการจากสภาวะที่ขาดสารอาหารเพื่อปกป้องตัวเองในสภาวะที่รุนแรงได้^{[ 18 ]} สเตรปโตค็อกซีคิดเป็น 20% ของแบคทีเรียในช่องปากและเป็นตัวกำหนดการพัฒนาของไบโอฟิล์ม แม้ว่าS. mutansจะถูกต่อต้านโดยผู้ตั้งรกรากกลุ่มแรกได้ แต่เมื่อพวกมันกลายเป็นกลุ่มที่โดดเด่นในไบโอฟิล์มในช่องปาก ฟันผุก็สามารถพัฒนาและเจริญเติบโตได้^{[ 18 ]}

เชื้อก่อโรคฟันผุมีความเกี่ยวข้องกับความสามารถในการเผาผลาญน้ำตาลต่างๆ สร้างไบโอฟิล์มที่แข็งแรง ผลิตกรดแลคติกจำนวนมาก และเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด^{[ 19 ]}การศึกษาเกี่ยวกับค่า pH ของคราบจุลินทรีย์ระบุว่าค่า pH วิกฤตสำหรับการสูญเสียแร่ธาตุของเนื้อเยื่อแข็งของฟัน (เคลือบฟันและเนื้อฟัน) ที่เพิ่มขึ้นคือ 5.5 เส้นโค้งสเตฟานแสดงให้เห็นว่าค่า pH ของคราบจุลินทรีย์สามารถลดลงต่ำกว่า 5.5 ได้เร็วเพียงใดหลังจากรับประทานอาหารว่างหรืออาหารมื้อหลัก^{[ 20 ]}

ฟันผุเป็นโรคในช่องปากที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์มในช่องปาก ซึ่งสัมพันธ์กับการบริโภคน้ำตาลและคาร์โบไฮเดรตที่หมักได้ในอาหารเพิ่มขึ้น เมื่อไบโอฟิล์มในช่องปากยังคงอยู่บนผิวฟัน ร่วมกับการสัมผัสกับน้ำตาลบ่อยครั้ง แบคทีเรียที่สร้างกรด (สมาชิกของไบโอฟิล์มในช่องปาก) จะเผาผลาญน้ำตาลให้เป็นกรดอินทรีย์ ฟันผุที่ไม่ได้รับการรักษาเป็นโรคที่พบได้บ่อยที่สุดในมนุษย์ทั่วโลก^{[ 21 ] การคงอยู่ของสภาวะที่เป็นกรดนี้จะส่งเสริมการ แพร่}กระจายของแบคทีเรียที่สร้างกรดและแบคทีเรียที่ทนต่อกรด เนื่องจากความสามารถในการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ต่ำ สภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ต่ำในเมทริกซ์ของไบโอฟิล์มจะกัดกร่อนผิวฟันและเริ่มต้น "การเริ่มต้น" ของฟันผุ^{[ 19 ]} Streptococcus mutansเป็นแบคทีเรียที่แพร่หลายในช่องปาก^{[ 22 ]}และเชื่อว่าเป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญที่ก่อให้เกิดการเริ่มต้นนี้^{[ 23 ]} S. mutans เจริญเติบโตได้ ^ดีในสภาวะที่เป็นกรด กลายเป็นแบคทีเรียหลักในวัฒนธรรมที่มี pH ลดลงอย่างถาวร^{[ 24 ]}หากการยึดเกาะของS. mutansกับพื้นผิวของฟันหรือความสามารถทางสรีรวิทยา (การสร้างกรดและความเป็นกรด) ของS. mutansในไบโอฟิล์มในฟันสามารถลดลงหรือกำจัดได้ ศักยภาพในการทำให้เป็นกรดของไบโอฟิล์มในฟันและการเกิดโพรงฟันในภายหลังก็จะลดลง^{[ 19 ]}

โดยหลักการแล้ว การรักษาจะช่วยป้องกันรอยโรคในระยะเริ่มต้นไม่ให้ลุกลามเกินกว่าระยะจุดขาว เมื่อเลยระยะนี้ไปแล้ว ผิวเคลือบฟันจะเสียหายอย่างถาวรและไม่สามารถซ่อมแซมทางชีวภาพได้^{[ 25 ]}ในเด็กเล็ก ความเจ็บปวดจากรอยผุอาจทำให้ทุกข์ทรมานมาก และการรักษาฟื้นฟูอาจทำให้เกิดความวิตกกังวลเกี่ยวกับทันตกรรมตั้งแต่เนิ่นๆ^{[ 26 ]} ความวิตกกังวลเกี่ยวกับทันตกรรมมีผลกระทบต่อเนื่องทั้งต่อผู้เชี่ยวชาญด้านทันตกรรมและผู้ป่วย การวางแผนการรักษาและผลสำเร็จของการรักษาจึงอาจได้รับผลกระทบ เจ้าหน้าที่ทันตกรรมอาจเครียดและหงุดหงิดเมื่อต้องทำงานกับเด็กที่มีความวิตกกังวล ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อความสัมพันธ์กับเด็กและผู้ปกครอง^{[ 27 ]}การศึกษาแสดงให้เห็นว่ามีวงจรอยู่ โดยที่ผู้ป่วยที่มีความวิตกกังวลเกี่ยวกับทันตกรรมจะหลีกเลี่ยงการดูแลสุขภาพของเนื้อเยื่อในช่องปาก พวกเขาอาจหลีกเลี่ยงสุขอนามัยในช่องปากและพยายามหลีกเลี่ยงการไปพบทันตแพทย์จนกว่าความเจ็บปวดจะทนไม่ไหว^{[ 28 ]}

ความอ่อนไหวต่อโรคแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล และมีการเสนอว่ากลไกทางภูมิคุ้มกันอาจให้การป้องกันหรือความอ่อนไหวต่อโรค กลไกเหล่านี้ยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างครบถ้วน แต่ดูเหมือนว่าในขณะที่เซลล์นำเสนอแอนติเจนถูกกระตุ้นโดยS. mutans ในหลอดทดลองพวกมันกลับไม่ตอบสนองในร่างกายความทนทานทางภูมิคุ้มกันต่อS. mutansที่ผิวเยื่อเมือกอาจทำให้บุคคลมีแนวโน้มที่จะเกิดการตั้งรกรากของS. mutans มากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มความอ่อนไหวต่อฟันผุ^{[ 29 ]}

เชื้อ S. mutansมักพบในช่องปากหลังจากฟันขึ้น แต่ก็ตรวจพบได้ในช่องปากของเด็กที่ยังไม่มีฟันขึ้นเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว เชื้อจะถูกส่งต่อผ่านการถ่ายทอดจากผู้ดูแล (โดยทั่วไปคือแม่) ไปสู่เด็ก แต่ก็ไม่ใช่เสมอไป นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้ทั่วไปเมื่อผู้ปกครองเอาริมฝีปากไปแตะขวดนมของเด็กเพื่อชิม หรือเพื่อทำความสะอาดจุกนมหลอกของเด็ก แล้วจึงใส่เข้าไปในปากของเด็ก^{[ 30 ] [ 31 ]}

S. mutansมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคของโรคหัวใจและหลอดเลือดบางชนิด และเป็นสายพันธุ์แบคทีเรียที่พบมากที่สุดในเนื้อเยื่อลิ้นหัวใจที่ถูกตัดออก รวมถึงใน คราบ ไขมันในหลอดเลือดโดยมีอุบัติการณ์ 68.6% และ 74.1% ตามลำดับ^{[ 32 ]} Streptococcus sanguinisซึ่งมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับS. mutansและพบได้ในช่องปากเช่นกัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำให้เกิดโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบจากการติดเชื้อ^{[ 33 ]}

Streptococcus mutansมีความเกี่ยวข้องกับภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดและโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบจากการติดเชื้อ (IE) IE แบ่งออกเป็นแบบเฉียบพลันและแบบกึ่งเฉียบพลัน และพบเชื้อแบคทีเรียในกรณีแบบกึ่งเฉียบพลัน อาการทั่วไปได้แก่ ไข้ หนาวสั่น เหงื่อออก เบื่ออาหาร น้ำหนักลด และอ่อนเพลีย^{[ 34 ]}

เชื้อ S. mutansถูกจำแนกออกเป็นสี่ซีโรไทป์ ได้แก่ c, e, f และ k การจำแนกซีโรไทป์นี้พิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมีของพอลิเมอร์แรมโนส-กลูโคสเฉพาะซีโรไทป์ ตัวอย่างเช่น ซีโรไทป์ k ที่พบครั้งแรกในเชื้อที่แยกได้จากเลือดจะมีโซ่ข้างกลูโคสที่ติดอยู่กับโครงสร้างหลักของแรมโนสลดลงอย่างมากS. mutansมีแอนติเจนโปรตีนบนพื้นผิวดังต่อไปนี้: กลูโคซิลทรานสเฟอเรส, แอนติเจนโปรตีน และโปรตีนที่จับกับกลูแคน หากไม่มีแอนติเจนโปรตีนบนพื้นผิวเหล่านี้ แบคทีเรียจะเป็นสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาดแอนติเจนโปรตีน ซึ่งมีความไวต่อการกลืนกินโดยฟาโกไซต์น้อยที่สุด จึงก่อให้เกิดอันตรายต่อเซลล์น้อยที่สุด

นอกจากนี้ การทดลองในหนูแสดงให้เห็นว่าการติดเชื้อ แบคทีเรียสเตรปโตค็อกคัส กลายพันธุ์ ที่บกพร่อง( สายพันธุ์ S. mutansที่ไม่มีเอนไซม์กลูโคซิลทรานสเฟอเรส ซึ่งแยกได้จากลิ้นหัวใจที่เสียหายของผู้ป่วยที่เป็นโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบจากการติดเชื้อ) ส่งผลให้ระยะเวลาของการติดเชื้อในกระแสเลือดนานขึ้น ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความรุนแรงของโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบจากการติดเชื้อที่เกิดจากS. mutansนั้นเชื่อมโยงกับส่วนประกอบเฉพาะบนพื้นผิวเซลล์ที่มีอยู่

นอกจากนี้ยังพบ DNA ของS. mutans ในตัวอย่างหลอดเลือดหัวใจในอัตราส่วนที่สูงกว่าแบคทีเรียในช่องปากชนิดอื่น ซึ่งเน้นย้ำถึงความเป็นไปได้ที่แบคทีเรียชนิดนี้จะมีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคหลอดเลือดหัวใจหลายประเภท ไม่จำกัดเฉพาะภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดและโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบจากการติดเชื้อเท่านั้น ^{[ 35 ]}

การดูแลสุขอนามัยช่องปาก ที่ดี รวมถึงการแปรงฟันทุกวัน การใช้ไหมขัดฟัน และการใช้น้ำยาบ้วนปากที่เหมาะสม สามารถลดจำนวนแบคทีเรียในช่องปากได้อย่างมีนัยสำคัญ รวมถึงS. mutansและยับยั้งการแพร่กระจายของแบคทีเรียเหล่านั้นS. mutansมักอาศัยอยู่ในคราบจุลินทรีย์ดังนั้นการกำจัดคราบจุลินทรีย์ด้วยวิธีทางกลจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดแบคทีเรียเหล่านี้^{[ 36 ]}เทคนิคการแปรงฟันที่ดีที่สุดในการลดการสะสมของคราบจุลินทรีย์ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อฟันผุ คือเทคนิคการแปรงฟันแบบ Bass ที่ปรับปรุงแล้วการแปรงฟันวันละสองครั้งสามารถช่วยลดความเสี่ยงต่อฟันผุได้^{[ 37 ]}อย่างไรก็ตาม มีวิธีการรักษาบางอย่างที่ใช้ในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียในช่องปาก ควบคู่ไปกับการทำความสะอาดด้วยวิธีทางกล ซึ่งรวมถึงฟลูออไรด์ซึ่งมีผลยับยั้งเอนไซม์เอนโอเลส โดยตรง รวมถึงคลอร์เฮกซิดีนซึ่งคาดว่าทำงานโดยการรบกวนการยึดเกาะของแบคทีเรีย

นอกจากนี้ ไอออนฟลูออไรด์ยังอาจเป็นอันตรายต่อกระบวนการเผาผลาญของเซลล์แบคทีเรีย ฟลูออไรด์ยับยั้งเอนไซม์ไกลโคไลซิสและ H+ATPases โดยตรง ไอออนฟลูออไรด์ยังลดค่า pH ของไซโตพลาสซึม ซึ่งหมายความว่าจะมีกรดเกิดขึ้นน้อยลงในระหว่างกระบวนการไกลโคไลซิสของแบคทีเรีย^{[ 38 ]}ดังนั้น น้ำยาบ้วนปาก ยาสีฟัน เจล และน้ำยาเคลือบฟันที่มีฟลูออไรด์จึงสามารถช่วยลดการเกิดฟันผุได้^{[ 39 ]}อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยเกี่ยวกับผลของน้ำยาเคลือบฟันที่มีฟลูออไรด์ต่อระดับของStreptococcus mutansในช่องปากของเด็กชี้ให้เห็นว่า การลดลงของฟันผุไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการลดลงของระดับStreptococcus mutansในน้ำลายหรือคราบจุลินทรีย์^{[ 40 ]} การรักษาด้วยน้ำยาเคลือบฟันที่มีฟลูออไรด์ ไม่ว่าจะมีการดูแลสุขอนามัยช่องปากมาก่อนหรือไม่ก็ตาม ไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อระดับของ S. mutansใน คราบ จุลินทรีย์และน้ำลาย^{[ 41 ]}

S. mutansหลั่งกลูโคซิลทรานสเฟอเรสที่ผนังเซลล์ ซึ่งทำให้แบคทีเรียสามารถผลิตพอลิแซ็กคาไรด์จากซูโครสได้ พอลิแซ็กคาไรด์เหนียวเหล่านี้เป็นสาเหตุที่ทำให้แบคทีเรียสามารถรวมตัวกันและยึดเกาะกับเคลือบฟันได้ กล่าวคือ ก่อตัวเป็นไบโอฟิล์ม การใช้แอนติบอดีต่อกลูโคซิลทรานสเฟอเรสที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ (Anti-CA-gtf) อิมมูโนโกลบูลิน Y จะขัดขวาง ความสามารถของ S. mutans ในการยึดเกาะกับเคลือบฟัน จึงป้องกันการแพร่พันธุ์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า Anti-CA-gtf IgY สามารถยับยั้งS. mutansในช่องปาก ได้อย่างมีประสิทธิภาพและจำเพาะเจาะจง ^{[ 42 ]}

มาตรการป้องกันทั่วไปอื่นๆ มุ่งเน้นไปที่การลดการบริโภคน้ำตาล วิธีหนึ่งที่ทำได้คือการใช้สารให้ความหวานแทนน้ำตาล เช่นไซลิทอลหรืออิริทริทอล ซึ่งไม่สามารถถูกเผาผลาญเป็นน้ำตาลที่ปกติจะช่วยส่งเสริม การเจริญเติบโตของ S. mutansได้ โมเลกุลไซลิทอล ซึ่งเป็นน้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม จะขัดขวางการผลิตพลังงานของS. mutansโดยการสร้างสารตัวกลางที่เป็นพิษในระหว่างกระบวนการไกลโคไลซิส^{[ 43 ] [ 44 ]}มีการแนะนำหรือศึกษาวิธีการรักษาตามธรรมชาติอื่นๆ อีกหลายวิธี รวมถึง สารสกัดจากรากชะเอมเทศที่ปราศจากไกลซีริ ซิน ^{[ 45 ] [ 46 ]}น้ำมันทีทรี^{[ 47 ]}มาเซลิกแนน ( พบใน ลูก จันทน์เทศ ) ^{[ 48 ]}เคอร์คูมินอยด์ (ส่วนประกอบหลักของขมิ้น ) ^{[ 49 ]}และยูจีนอล (พบในใบกระวาน ใบอบเชย และกานพลู) นอกจากนี้ ชาชนิดต่างๆ ยังได้รับการทดสอบเพื่อหาฤทธิ์ต้านS. mutansและประโยชน์ทางทันตกรรมอื่นๆ อีกด้วย^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}เมื่อเร็วๆ นี้มีการระบุและพัฒนาสารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถยับยั้งหรือสลายไบโอฟิล์มของ S. mutans ได้อย่างจำเพาะเจาะจง ^{[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]}นอกจากนี้ การออกแบบยาโดยอาศัยโครงสร้างยังได้ระบุสารยับยั้งที่จำเพาะเจาะจงซึ่งมุ่งเป้าไปที่กลูโคซิลทรานสเฟอเรสของS. mutans ^{[ 59 ] [ 60 ]}สารประกอบนำร่องเหล่านี้มีประสิทธิภาพในแบบจำลองสัตว์ทดลองก่อน การทดลองทางคลินิก ^{[ 61 ]}อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีวิธีการรักษาใดๆ เหล่านี้ที่ได้รับการทดลองทางคลินิกหรือได้รับการแนะนำจากกลุ่มสุขภาพช่องปากกระแสหลักในการรักษาS. mutans

การเพิ่มลูกปัดแก้วชีวภาพลงในวัสดุคอมโพสิตทางทันตกรรมช่วยลดการแทรกซึมของS. mutansเข้าไปในช่องว่างขอบระหว่างฟันและวัสดุคอมโพสิต^{[ 62 ]}ลูกปัดเหล่านี้มีคุณสมบัติต้านจุลชีพ ช่วยลดการแทรกซึมของแบคทีเรีย^{[ 62 ]}ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดฟันผุรอง ซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวของ การ บูรณะฟัน^{[ 62 ]}นั่นหมายความว่าอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของการบูรณะด้วยวัสดุคอมโพสิตอาจดีขึ้น^{[ 62 ]}

แบคทีริโอเฟจ (ไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย) ที่มุ่งเป้าไปที่S. mutansได้รับการวิจัยแล้ว ฟาจแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการลดS. mutansในห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาจเป็นแนวทางที่มุ่งเป้าไปที่การป้องกันฟันผุโดยไม่ทำลายจุลินทรีย์ตามธรรมชาติในช่องปาก^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] พบ}ฟาจหลายชนิดที่ติดเชื้อS. mutansรวมถึงSMHBZ8 ^{[ 65} ] ^{[ 66 ]}

สภาวะในช่องปากมีความหลากหลายและซับซ้อน เปลี่ยนแปลงจากสภาวะสุดขั้วหนึ่งไปสู่อีกสภาวะหนึ่งอยู่บ่อยครั้ง ดังนั้น เพื่อความอยู่รอดในช่องปากS. mutansต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างรวดเร็วและการสัมผัสกับสารต้านจุลชีพต่างๆ เพื่อความอยู่รอด^{[ 18 ]}การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเป็นการปรับตัวของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอน DNA จากแบคทีเรียตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งผ่านตัวกลางโดยรอบ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเป็นรูปแบบดั้งเดิมของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศสำหรับแบคทีเรียที่จะจับ รับ และรวม DNA ภายนอกเข้ากับโครโมโซมของมัน มันต้องเข้าสู่สภาวะทางสรีรวิทยาพิเศษที่เรียกว่า"ความสามารถ"ในS. mutans ระบบส่งสัญญาณการ รับรู้จำนวนประชากรของฟีโรโมนเปปไท ด์ ควบคุมความสามารถทางพันธุกรรม^{[ 67 ]}ระบบนี้ทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดเมื่อเซลล์ S. mutans อยู่ในไบโอฟิล์มที่หนาแน่น^{[ 68 ]} เซลล์ S. mutansที่เติบโตในไบโอฟิล์มจะถูกเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในอัตราที่สูงกว่าเซลล์เดี่ยวที่เติบโตภายใต้สภาวะที่ไม่หนาแน่น (เซลล์แพลงก์ตอน) ถึง 10-600 เท่า^{[ 67 ]}การเหนี่ยวนำความสามารถดูเหมือนจะเป็นการปรับตัวเพื่อซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ที่เกิดจากสภาวะแออัดและเครียด^{[ 69 ]}

การรู้เกี่ยวกับควอรัมเซนซิงทำให้เกิดศักยภาพในการพัฒนายาและการบำบัดรักษา เปปไทด์ควอรัมเซนซิงสามารถถูกควบคุมเพื่อทำให้เกิดการฆ่าตัวตายของเป้าหมายได้ นอกจากนี้ การยับยั้งควอรัมเซนซิงยังสามารถนำไปสู่การป้องกันการดื้อยาปฏิชีวนะได้^{[ 70 ]}

ลักษณะสำคัญสามประการได้พัฒนาขึ้นในS. mutansและเพิ่มความรุนแรงโดยการเพิ่มความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับช่องปาก ได้แก่ การผลิตกรดอินทรีย์ที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการสร้างไบโอฟิล์มบนพื้นผิวแข็งของฟัน และความสามารถในการอยู่รอดและเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ต่ำ^{[ 71 ]}

ในระหว่างวิวัฒนาการS. mutansได้รับความสามารถในการเพิ่มปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่สามารถเผาผลาญได้ และส่งผลให้มีการผลิตกรดอินทรีย์เป็นผลพลอยได้มากขึ้น^{[ 72 ]}ซึ่งมีความสำคัญต่อการเกิดฟันผุเนื่องจากความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นในช่องปากจะเพิ่มอัตราการสูญเสียแร่ธาตุของฟัน ซึ่งนำไปสู่รอยโรคฟันผุ^{[ 73 ]}เชื่อกันว่าลักษณะดังกล่าววิวัฒนาการในS. mutansผ่านการถ่ายโอนยีนแบบด้านข้างกับแบคทีเรียสายพันธุ์อื่นที่มีอยู่ในช่องปาก มีหลายยีน ได้แก่ SMU.438 และ SMU.1561 ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตซึ่งมีการควบคุมเพิ่มขึ้นในS. mutansยีนเหล่านี้อาจมีต้นกำเนิดมาจากLactococcus lactisและS. gallolyticusตามลำดับ^{[ 72 ]}

การถ่ายโอนยีนด้านข้างอีกกรณีหนึ่งเป็นสาเหตุให้S. mutansได้รับยีนกลูโคซิลทรานสเฟอเรส (GTF) ยีน GTF ที่พบในS. mutansน่าจะมาจากแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนอื่นๆ ที่พบในช่องปาก เช่นLactobacillusหรือLeuconostocนอกจากนี้ ยีน GTF ในS. mutansยังแสดงความเหมือนกันกับยีนที่คล้ายกันที่พบในLactobacillusและLeuconostocเชื่อกันว่ายีนบรรพบุรุษร่วมกันนี้ถูกใช้สำหรับการไฮโดรไลซิสและการเชื่อมต่อของคาร์โบไฮเดรต^{[ 15 ]}

ลักษณะที่สามที่วิวัฒนาการในS. mutansคือความสามารถในการอยู่รอดและเจริญเติบโตได้ในสภาวะที่เป็นกรด ลักษณะนี้ทำให้S. mutansมีข้อได้เปรียบในการคัดเลือกเหนือสมาชิกอื่นๆ ของจุลินทรีย์ในช่องปาก ส่งผลให้S. mutansสามารถแข่งขันกับสายพันธุ์อื่นๆ ได้ และครอบครองพื้นที่เพิ่มเติมในช่องปาก เช่นคราบจุลินทรีย์ในฟัน ขั้นสูง ซึ่งอาจมีค่า pH เป็นกรดสูงถึง 4.0 ^{[ 73 ]}การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีแนวโน้มที่จะเป็นกลไกวิวัฒนาการหลักที่รับผิดชอบต่อลักษณะนี้

ในการอธิบายวิวัฒนาการของS. mutansจำเป็นต้องกล่าวถึงบทบาทของมนุษย์และวิวัฒนาการร่วมที่เกิดขึ้นระหว่างสองสายพันธุ์นี้ เมื่อมนุษย์มีวิวัฒนาการทางมานุษยวิทยา แบคทีเรียก็มีวิวัฒนาการทางชีววิทยา เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าการเริ่มต้นของการเกษตรในประชากรมนุษย์ยุคแรกได้สร้างเงื่อนไขที่S. mutansต้องการเพื่อวิวัฒนาการไปเป็นแบคทีเรียที่ก่อโรคอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน การเกษตรได้นำอาหารหมักดอง รวมถึงอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงขึ้น เข้ามาในอาหารของประชากรมนุษย์ในอดีต อาหารใหม่เหล่านี้ได้นำแบคทีเรียชนิดใหม่เข้ามาในช่องปากและสร้างสภาพแวดล้อมใหม่ ตัวอย่างเช่นLactobacillusหรือLeuconostocมักพบในอาหาร เช่น โยเกิร์ตและไวน์ นอกจากนี้ การบริโภคคาร์โบไฮเดรตมากขึ้นยังเพิ่มปริมาณน้ำตาลที่S. mutans สามารถ นำไปใช้ในการเผาผลาญและลดค่า pH ของช่องปาก สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดใหม่นี้จะคัดเลือกแบคทีเรียที่สามารถอยู่รอดและสืบพันธุ์ได้ที่ค่า pH ต่ำ^{[ 72 ]}

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอีกประการหนึ่งต่อสภาพแวดล้อมในช่องปากเกิดขึ้นในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมการกลั่นและการผลิตอาหารที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นทำให้มีน้ำตาลซูโครสที่มนุษย์บริโภคเพิ่มมากขึ้น ซึ่งทำให้S. mutansมีแหล่งพลังงานมากขึ้น และทำให้โรคฟันผุที่กำลังเพิ่มสูงขึ้นอยู่แล้วนั้นรุนแรงขึ้น^{[ 15 ]}น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์เป็นน้ำตาลซูโครสบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นน้ำตาลชนิดเดียวที่สามารถเปลี่ยนเป็นกลูแคนที่เหนียวได้ ทำให้แบคทีเรียสามารถสร้างคราบจุลินทรีย์ที่หนาและยึดเกาะแน่นได้^{[ 74 ]}

• มิวทาซิน 1140
• จุลชีววิทยาช่องปาก
• สเตรปโตค็อกคัส วิริแดนส์
• ไซลิทอล
• วัคซีนป้องกันฟันผุ

• MCHoralhealth.org
• สายพันธุ์ต้นแบบของStreptococcus mutansที่ Bac Dive - ฐานข้อมูลเมตาของความหลากหลายทางแบคทีเรีย