Ферменти показали потенціал в запобіганні карієсу без знищення мікробів

Американські дослідники розробили потенційний метод профілактики та лікування карієсу за допомогою ферментів. Останні не вбивають мікробів, але націлюються на маннан — сполуку, яка відповідальна за зв'язок між грибами та бактеріями в ротовій порожнині, та послаблює біоплівки, які призводять до руйнування зубів. Результати дослідів опубліковані в журналі mBio.

Jelleke Vanooteghem / Unsplash

Що спонукало вчених до вивчення питання?

Стоматологи дуже часто діагностують у дітей карієс молочних зубів. Така тенденція пов'язана головним чином зі споживанням великої кількості солодощів та недостатньою гігієною ротової порожнини у дітей. У сумі це призводить до накопичення на зубах нальоту, який складається із різних бактерій, чиї продукти життєдіяльності якраз і спричиняють руйнування зуба. Біоплівка зубного нальоту складається в основному із таких мікроорганізмів — бактерій родів Streptococcus, Lactobacillus, Veillonella, Actinomyces та грибів Candida. При цьому, як показують недавні дослідження, умовно-патогенний грибковий збудник Candida albicans взаємодіє із відомою карієсогенною бактерією Streptococcus mutans. Їхні взаємодії суттєво підвищують ризик пошкодження тканин зуба. Через те, що до формування карієсу залучені представники різних царств організмів, профілактика й лікування хвороби стає ускладненою. Якщо застосовувати комбіновані антибактеріальні та протигрибкові засоби, є ризик знищення заразом і корисних мікробів у роті, а також розвитку стійких до протимікробних препаратів штамів. Проте вчені з Пенсильванського університету зазначають, що знайшли потенціальний вихід із ситуації.

Що науковці пропонують?

Нова робота вчених ґрунтується на їхніх попередніх результатах. Тоді дослідники з'ясували, що гриби C. albicans з'єднуються за допомогою молекул маннану на їхній клітинній стінці до ферменту глікозилтрансферази (Gftb), що його виділяють бактерії S. mutans. Ситуація ускладнюється ще й тим, що Gftb в присутності цукрів у ротовій порожнині призводить до утворення глюканів — клейких полімерів, здатних посилювати щільність біоплівок.

Зараз вчені спробувати діяти точково, націлившись винятково на порушення зв'язку між каріогенними бактеріями та грибами. Вони стали випробовувати різні ферменти зі здатністю до розщеплення маннану на біоплівках, вирощених на подібних до людських зубів поверхнях у середовищі зі слиною. За результатами спостерігали, серед іншого, за допомогою мікроскопа.

Яка ефективність підходу?

Автори зазначають, що вже через п'ять хвилин після оброблення моделей зубів ферментами, товщина біоплівок суттєво зменшилася. Також значно скоротилася кількість і сила взаємодій між бактеріальною сполукою та грибами. Внаслідок цього наліт став м'якшим, більш піддатливим до видалення щіткою, наприклад. pH середовища також був вищим, що вказує на меншу кислотність, а значить — менш руйнівний вплив на зубну емаль.

Досліди на культурах бактерій із ясен людей показали, що навіть концентровані ферменти проти маннану не мали негативного ефекту на нормальну мікрофлору, взагалі не вбиваючи мікроорганізми. Тому вчені сподіваються, що їхній підхід до профілактики й лікування карієсу працюватиме навіть випадку з мутованими мікробами, стійкими до інших методів терапії. Надалі вони планують вдосконалити технологію, щоб скоротити час необхідного впливу з п'яти до двох хвилин — рекомендованого часу чищення зубів. Також науковці розглядають можливість створення неспиртових ополіскувачів для рота з ферментами, які змогли б використовувати діти.