Исследования продолжаются: как можно остановить кариес без уничтожения бактерий

Бактерии полости рта готовы начать действовать в тот момент, когда стоматолог или гигиенист закончит соскребать зубной налет с зубов пациента. Употребление сахара или других углеводов заставляет бактерии быстро восстанавливать жесткую и липкую биопленку и производить кислоты, которые разъедают зубную эмаль, что приводит к образованию кариеса.

Сегодня ученые-химики сообщают о лечении, которое может остановить образование зубного налета и кариеса, в первую очередь, с использованием нового типа состава наночастиц церия, который будет наноситься на зубы в кабинете стоматолога. Исследователи представили свой прогресс в достижении этой цели на Виртуальной встрече и выставке Американского химического общества (ACS) в августе 2020 года.

По словам Рассела Песавенто, доктора философии, главного исследователя проекта, во рту обитает более 700 видов бактерий. В их состав входят полезные бактерии, которые помогают переваривать пищу или сдерживают другие микробы. Они также включают вредные виды стрептококков, в том числе Streptococcus mutans. Вскоре после чистки эти бактерии прилипают к зубам и начинают размножаться. При использовании сахара в качестве источника энергии и строительного блока микробы постепенно образуют плотную пленку, которую нелегко удалить щеткой. По мере того как бактерии продолжают метаболизировать сахар, они производят кислотные побочные продукты, которые растворяют зубную эмаль, открывая путь к образованию кариеса.

Стоматологи и потребители могут бороться с помощью продуктов, включая фторид олова для подавления образования зубного налета, а также нитрат серебра или фторид диамина серебра, чтобы остановить существующий кариес. Исследователи также изучили наночастицы из оксида цинка, оксида меди или серебра для лечения стоматологических инфекций. По словам Песавенто из Университета Иллинойса в Чикаго, хотя такие бактерицидные агенты нашли свое место в стоматологии, повторное применение может привести как к окрашиванию зубов, так и к бактериальной резистентности. «Кроме того, эти агенты не избирательны, поэтому они убивают многие виды бактерий во рту, даже самые полезные», - объясняет он.

Итак, Песавенто хотел найти альтернативу, которая не убивала бы без разбора бактерии во рту и которая помогла бы предотвратить кариес, а не лечить кариес постфактум. Он и его исследовательская группа обратились к наночастицам оксида церия. Другие группы исследовали влияние различных типов наночастиц оксида церия на микробы, хотя лишь немногие из них изучали их влияние на клинически значимые бактерии в начальных условиях образования биопленки. Те, кто сделал это, приготовили свои наночастицы с помощью реакций окисления-восстановления или реакций осаждения за счет pH, или купили наночастицы из коммерческих источников. По его словам, эти предыдущие составы либо не имели эффекта, либо даже способствовали росту биопленок в лабораторных испытаниях.

Но Песавенто настоял на своем, потому что свойства и поведение наночастиц зависят, по крайней мере частично, от того, как они приготовлены. Его команда произвела свои наночастицы, растворяя в воде нитрат церия и аммония или сульфатные соли. Другие исследователи ранее создавали частицы таким образом, но не тестировали их влияние на биопленки. Когда исследователи засевали пластинки из полистирола с S. mutans в питательной среде и скармливали бактериям сахар в присутствии раствора наночастиц оксида церия, они обнаружили, что состав снижает рост биопленки на 40% по сравнению с пластинами без наночастиц, хотя это не так. t способен вытеснить существующие биопленки. В аналогичных условиях нитрат серебра - известное средство против кариеса, используемое стоматологами - не оказал никакого влияния на рост биопленки.

«Преимущество нашего лечения в том, что оно менее вредно для бактерий полости рта, во многих случаях не убивая их», - говорит Песавенто. Вместо этого наночастицы просто предотвращали прилипание микробов к поверхностям полистирола и образование липких биопленок. Кроме того, токсичность и метаболическое воздействие наночастиц на клетки ротовой полости человека в чашках Петри было меньше, чем у нитрата серебра.

Песавенто, которому в июле был выдан патент, хотел бы объединить наночастицы с фторидом, укрепляющим эмаль, в рецептуре, которую стоматологи могли бы наносить на зубы пациента. Но, отмечает он, необходимо проделать большую работу, прежде чем эта концепция может быть реализована. На данный момент команда экспериментирует с покрытиями для стабилизации наночастиц при нейтральном или слегка щелочном pH - ближе к pH слюны и более здоровому для зубов, чем нынешний кислотный раствор. Его команда также начала работать с бактериями, связанными с развитием гингивита, и обнаружила одну конкретную наночастицу с покрытием, которая превзошла фторид олова в ограничении образования прилипающих биопленок в аналогичных условиях. Песавенто и его команда продолжат тестировать лечение в присутствии других бактериальных штаммов, обычно присутствующих во рту, а также проверять его влияние на человеческие клетки нижних отделов пищеварительного тракта, чтобы лучше понять общую безопасность для пациентов.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2020-08-tooth-startswithout-bacteria.html