Karies pada bulu silang: Polifenol semulajadi mengganggu mekanisme perlekatan bakteria

Karies biasanya bermula dengan Streptococcus mutans yang melekat kuat pada enamel dan membina biofilm (plak pergigian), merembeskan asid yang memakan gigi. Kunci kepada lampiran dalam banyak bakteria Gram-positif ialah enzim sortase A (SrtA): ia "menjahit" protein adhesin ke dalam dinding sel (motif LPXTG), mengubahnya menjadi sauh sebenar. Satu pasukan dari Universiti Wyoming melaporkan bahawa polifenol semulajadi daripada maple menghalang S. mutans SrtA dan mengurangkan pembentukan plak dengan ketara, dengan (-) -epicatechin gallate (ECG), juga terkenal daripada teh hijau/hitam, sebagai perencat terkuat. Ini membuka jalan kepada pencuci mulut yang lebih selamat dan produk kebersihan lain, terutamanya untuk kanak-kanak, di mana alkohol dan antiseptik yang keras adalah tidak diingini. Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Microbiology Spectrum.

Kaedah penyelidikan

Penulis pergi "dari pengiraan kepada model gigi yang digunakan":

1. Dalam pemodelan molekul siliko menunjukkan bahawa polifenol maple mengikat pada tapak aktif S. mutans SrtA.
2. In vitro (enzim) - SrtA yang telah dimurnikan telah diuji secara in vitro dan disahkan dihalang oleh beberapa sebatian maple.
3. In vitro (biofilem) — diuji sama ada sebatian ini menghalang pelekatan dan pertumbuhan biofilm S. mutans pada "gigi plastik" dan pada cakera hidroksiapatit (model enamel). Membandingkan keberkesanan polifenol individu, termasuk ECG dan EGCG yang popular. Laluan ini (dok → enzim → permukaan "enamel") membolehkan kami menghubungkan sasaran molekul dengan kesan anti-biofilem sebenar.

Keputusan Utama

• Mekanisme: Polifenol maple menghalang SrtA, yang menyukarkan perekat untuk "menjahit" ke dalam dinding sel-bakteria kurang melekat pada permukaan gigi dan membina biofilm yang lebih lemah.
• Kesan pada model enamel: Pada cakera hidroksiapatit dan "gigi plastik", sebatian tersebut mengurangkan biofilm S. mutans dengan ketara berbanding dengan kawalan.
• Komposisi dan perbandingan: ECG adalah perencat yang paling kuat; EGCG (sering digunakan dalam produk pergigian) juga berkesan, tetapi kurang ketara – menunjukkan bahawa kesan “sederhana” EGCG sebelum ini mungkin disebabkan oleh pilihan molekul yang tidak optimum.
• Keselamatan dan Ketersediaan: ECG ialah polifenol makanan yang agak mudah didapati dan murah, menjadikannya calon untuk dimasukkan ke dalam ubat kumur dan ubat gigi sebagai bahan tambahan anti-biofilm dan bukannya "pembunuh bakteria."

Tafsiran dan kesimpulan klinikal

Kerja ini mengukuhkan peralihan daripada strategi "bunuh segala-galanya" kepada strategi "membuang bakteria sauh mereka". Dalam amalan, ini bermakna:

• dalam pencegahan karies, polifenol yang boleh dimakan boleh diuji sebagai pembantu kepada fluorida dan pembersihan mekanikal, dengan penekanan pada mengurangkan lekatan/plak;
• kanak-kanak dan kumpulan sensitif akan mempunyai tingkap untuk ubat kumur bukan toksik (penting kerana kanak-kanak sering menelan ubat kumur);
• Pembangun penjagaan kulit harus mempertimbangkan ECG sebagai alternatif yang lebih mujarab kepada EGCG.

Had: ditunjukkan dalam siliko/in vitro; tiada data tentang keberkesanan klinikal, kestabilan formula dan impak ke atas mikrobiota oral biasa — semua ini memerlukan ujian praklinikal dan rawak. Walau bagaimanapun, ketekalan "sasaran → enzim → biofilm pada enamel" menjadikan kes untuk pembangunan selanjutnya menarik.

Komen pengarang

• Mengapa maple dan apa yang mencetuskan projek itu? Pasukan itu menyedari bahawa Listeria hampir tidak membentuk biofilm pada beberapa spesies kayu, terutamanya maple, yang membawa kepada idea polifenol maple dan sasaran mereka, enzim sortase A. Mereka kemudiannya memindahkan idea ini kepada S. mutans yang berkaitan dengan mekanisme.
• Pandangan utama tentang mekanisme dan kebaharuan: Menurut Mark Gomelsky, PhD (University of Wyoming), polifenol maple "menghalang sortase dalam S. mutans, menjadikan bakteria kurang berkemungkinan melekat pada permukaan gigi," yang mempunyai kesan anti-biofilem dan bukannya kesan "pembunuh".
• Mengenai kesesuaian "terlalu lancar": " Dalam beberapa cara, kajian ini hampir terlalu mudah... semuanya berjalan seperti yang kami ramalkan," kata Gomelsky, memanggilnya sebagai pengalaman yang jarang berlaku dalam kerjaya selama 35 tahun.
• ECG berbanding EGCG. Perencat terkuat ialah (-)-epicatechin gallate (ECG); EGCG juga berfungsi, tetapi jauh lebih lemah. Oleh itu kesimpulan penulis: kesan "sederhana" ejen EGCG boleh menjadi akibat daripada pilihan sebatian yang kurang optimum.
• Perspektif dan keselamatan praktikal. Penulis melihat ECG dan polifenol lain yang boleh dimakan sebagai bahan tambahan kepada produk penjagaan mulut (bilas, pes): semula jadi, berpatutan, tidak toksik - terutamanya berkaitan untuk kanak-kanak yang mungkin menelan bilas.
• Apa yang seterusnya: Pasukan ini telah membangunkan produk berasaskan polifenol tumbuhan melalui permulaan universiti; pengarang pertama kertas itu ialah Ahmed Elbakush, PhD.

Menurut ketua kajian, Mark Gomelsky (Univ. Wyoming), "Ia hampir terlalu kemas: ramalan telah disahkan dalam enzim dan dalam model gigi." Beliau menekankan bahawa ECG dan polifenol anti-SrtA yang boleh dimakan lain berpotensi ditambah kepada produk kebersihan untuk mencegah kaviti, terutamanya dalam talian pediatrik. Pasukan itu sudahpun membangunkan produk sedemikian melalui permulaan yang bergabung dengan universiti; pengarang pertama kertas itu ialah Ahmed Elbakush, PhD.