Микробиом полости рта способствует здоровью костей челюсти, влияя на взаимодействие иммунных клеток с клетками кости
11.03.2022
Становится все более очевидным, что человеческий микробиом – совокупность бактерий, вирусов и грибков, которые живут на нас и внутри нас – в значительной степени определяет наше здоровье. Несколько недавних исследований продемонстрировали вклад микробиома в регуляцию иммунных клеток, влияющих на здоровье костей.
Чтобы узнать больше, исследователи из Медицинского университета Южной Каролины (MUSC), изучающие остеоиммунологию, взаимодействие скелетной и иммунной систем, изучили влияние микробиома полости рта на альвеолярную кость. Альвеолярная кость представляет собой уникальную костную ткань, в которой находятся и поддерживаются наши зубы. Их результаты, опубликованные в журнале Clinical Investigation Insight, показали, что здоровые микробы во рту активируют подмножество иммунных клеток в альвеолярном костном мозге, что, в свою очередь, способствует развитию остеокластических клеток, ответственных за разрушение костей. Далее они показали, что истощение здорового микробиома полости рта с использованием антисептической жидкости для полоскания рта защищает от этой потери костной массы в доклинических моделях, демонстрируя прямую связь между микробами во рту и естественной потерей альвеолярной кости.
«Альвеолярная кость отличается от других костных тканей своей ролью в поддержке зубов», – сказал Чад М. Новинс, доктор медицинских наук, доктор философии, доцент колледжей медицины и стоматологии, изучающий влияние микробиома по остеоиммунологии и метаболизму скелета. «Что меня больше всего поразило, так это то, что мы смогли показать, что комменсальная микробиота полости рта модулирует связь между иммунными и костными клетками, отдельно от других сообществ микробиоты, которые влияют на здоровье альвеолярной кости».
«Я думаю, что это действительно только начало понимания того, как комменсальный микробиом полости рта может регулировать здоровье и гомеостаз альвеолярной кости», — добавила Джессика Д. Хэтэуэй-Шрадер, доктор философии, научный сотрудник Колледжа стоматологической медицины и первый автор этого исследования.
Чтобы более полно понять взаимодействие между микробами и иммунными клетками в ротовой полости, лаборатория Novince впервые применила две новые методики. Первый метод заключался в новаторском сборе костного мозга из нижней челюсти мышей, что позволило исследователям провести углубленные исследования иммунных клеток в альвеолярной кости. Второй метод включал разработку нового способа уничтожения микробов из ротовой полости мышей. Команда использовала уникальную губку для доставки, наполненную хлоргексидином, антисептиком, используемым для лечения гингивита, для полоскания полости рта у мышей.
Имея в руках эти инновации, команда использовала полоскание хлоргексидином, чтобы истощить комменсальную микробиоту полости рта. Подавление комменсальной микробной нагрузки в ротовой полости без изменения комменсальной микробиоты в других местах ослабляло иммунный ответ в альвеолярном костном мозге. Этот ослабленный иммунный ответ подавлял клетки остеокластов, резорбирующих кость, что оказывало общее защитное действие на потерю альвеолярной кости, которая естественным образом происходит из-за нагрузки комменсальных микробов.
Анализ костного мозга в нижней челюсти мышей показал, что подмножество иммунных клеток активировалось присутствием комменсальных оральных микробов. Одним из важных классов активированных иммунных клеток были дендритные клетки. Эти клетки действуют как часовые иммунной системы и предупреждают другие иммунные клетки о присутствии микробных захватчиков. Другими важными иммунными клетками, которые активировались в присутствии комменсальных микробов полости рта, были Т-клетки-хелперы CD4+. Эти клетки помогают координировать иммунный ответ во время инфекции. В конечном итоге эти иммунные клетки поддерживали остеокласты.
Вместе эти данные свидетельствуют о тесно скоординированном пути, по которому комменсальные микробы полости рта влияют на здоровье альвеолярной кости. Кроме того, снижение количества комменсальных микробов во рту с помощью полосканий рта антисептиками предотвратило потерю альвеолярной кости, что может иметь важные клинические последствия в будущем.
«Мы смогли показать, что комменсальная микробиота полости рта влияет на гомеостаз альвеолярной кости посредством остеоиммунных механизмов, которые отличаются от системного микробиома», — сказал Новинс. «Если мы сможем подавить микробиом полости рта до более низких уровней, это может помочь защитить от потери альвеолярной кости».
Этот отчет является первым исследованием, показывающим, что хлоргексидин уменьшает естественную потерю альвеолярной кости, и предполагает, что антисептические полоскания рта могут поддерживать здоровье альвеолярной кости и гомеостаз. Чтобы гарантировать, что это потенциальное лечение является безопасным и эффективным, необходимы будущие исследования, направленные на лучшее описание взаимодействия между микробиомом, иммунными клетками и костью.