Chiński sposób na zęby
Cząsteczki zamiast wiertła – chińscy naukowcy opracowali nowatorską nanoterapię, która ma szansę zrewolucjonizować leczenie paradontozy. Zamiast tradycyjnych metod proponują kurację, która rozprawia się z bakteriami, ale i zmusza kości do szybkiej odbudowy.
Wielofunkcyjna nanoterapia oparta na nośniku DNA może zrewolucjonizować leczenie chorób przyzębia – takie są wnioski z artykułu „DNA framework-based nanomedicine platform: a triple-function strategy for treating periodontitis via antibacterial, anti-inflammatory, and osteogenesis-promoting activities”1 opublikowanego w czasopiśmie „International Journal of Oral Science”.
Zapalenie przyzębia (potocznie zwane paradontozą) to infekcja bakteryjna tkanek otaczających zęby. Zalicza się je do najczęstszych przewlekłych chorób zapalnych i stanowi ono główną przyczynę utraty uzębienia u dorosłych. Za rozwój tego schorzenia odpowiada przede wszystkim płytka nazębna – bakteryjny biofilm, który odkłada się na powierzchni zębów w wyniku niedostatecznej higieny jamy ustnej. Drobnoustroje wywołują odpowiedź immunologiczną organizmu, co stopniowo niszczy tkanki miękkie oraz kości.
Do typowych objawów należą:
- obrzęk i krwawienie dziąseł,
- nieświeży oddech,
- odsłanianie szyjek zębowych.
Wśród czynników przyspieszających postęp tej dolegliwości wymienia się palenie tytoniu, uwarunkowania genetyczne, zmiany hormonalne, cukrzycę oraz przewlekły stres.
Tradycyjne zwalczanie paradontozy wymaga pomocy lekarza dentysty lub periodontologa. Główne metody obejmują skaling (usuwanie twardego kamienia i płytki), kiretaż (czyszczenie głębokich kieszonek dziąsłowych), a w skrajnych przypadkach – antybiotykoterapię lub zabiegi chirurgiczne nakierowane na regenerację tkanek. Niezbędna jest również codzienna profilaktyka: dokładne szczotkowanie zębów co najmniej dwa razy dziennie, nitkowanie przestrzeni międzyzębowych, stosowanie płynów płuczących oraz profesjonalne higienizacje w gabinecie stomatologicznym powtarzane co sześć miesięcy.
Z myślą o skuteczniejszym zwalczaniu tego problemu naukowcy z Sichuan University w Chinach – pod kierownictwem dr. Geru Zhanga, prof. Yunfenga Lina i prof. Xiaoxiao Cai – opracowali nowatorską nanoterapię. Stworzona przez nich nanoplatforma DNA o nazwie Cur-de-tFNA dostarcza do zainfekowanych miejsc dwa składniki jednocześnie: kurkuminę (żółtą substancję przeciwzapalną pozyskiwaną z kurkumy) oraz defensynę (peptyd o silnym działaniu bakteriobójczym). Taki duet ma za zadanie eliminować chorobotwórcze patogeny, wygaszać stan zapalny i stymulować odbudowę struktur kostnych. Poprzez połączenie obu tych związków w jednej nanostrukturze zespół badawczy stworzył kompleksowe narzędzie terapeutyczne.
Wpływ Cur-de-tFNA zbadano najpierw w warunkach laboratoryjnych na ludzkich komórkach macierzystych więzadła ozębnej (PDLSC). Naukowcy sprawdzili skuteczność przeciwdrobnoustrojową preparatu wobec kluczowych bakterii wywołujących paradontozę. Z kolei jego właściwości przeciwzapalne, antyoksydacyjne i osteogenne (czyli kościotwórcze) oceniono na komórkach PDLSC stymulowanych lipopolisacharydami za pomocą testów molekularnych i komórkowych.
Kolejnym działaniem były testy na szczurzym modelu choroby, gdzie za pomocą zaawansowanego obrazowania, analiz histologicznych i testów molekularnych weryfikowano skuteczność oraz bezpieczeństwo metody.
Wyniki okazały się bardzo obiecujące. Nanokompleks Cur-de-tFNA nie tylko silnie uderzał w drobnoustroje, ale też skutecznie hamował stres oksydacyjny i komórkowe szlaki zapalne (blokując ścieżkę sygnałową TLR4/NF-κB). Jednocześnie stymulował ekspresję białek odpowiedzialnych za formowanie nowej kości. U chorych gryzoni zaobserwowano wyraźne zahamowanie zaniku tkanki kostnej wyrostka zębodołowego, mniejsze uszkodzenia zapalne, spadek aktywności niszczących kość osteoklastów oraz intensywniejsze odkładanie się kolagenu.
– Nośnik DNA znacznie poprawił stabilność kurkuminy i ułatwił jej wniknięcie do wnętrza komórek. Jednocześnie zabezpieczył defensynę przed przedwczesną degradacją, co pozwoliło obu substancjom działać ze zdwojoną siłą – wyjaśnia prof. Yunfeng Lin.
– W efekcie nasza nanoplatforma zapewniła zdecydowanie silniejsze działanie przeciwdrobnoustrojowe, sprawniejszą kontrolę zapalenia i znacznie lepszą ochronę tkanek przyzębia w modelach przedklinicznych – dodaje prof. Xiaoxiao Cai.
Dzięki wykorzystaniu naturalnych kwasów nukleinowych, które ulegają całkowitej biodegradacji, nośnik wykazał znakomitą biozgodność i wysoki profil bezpieczeństwa. Autorzy projektu zaznaczają, że choć badania znajdują się obecnie na etapie testów laboratoryjnych i zwierzęcych, wyznaczają one zupełnie nowy, pełen nadziei kierunek. Jeśli testy kliniczne z udziałem ludzi potwierdzą te doniesienia, wielofunkcyjne platformy DNA będą mogły nie tylko zatrzymywać rozwój paradontozy, ale też aktywnie cofać jej skutki poprzez odbudowę zniszczonego aparatu zawieszeniowego zębów.
Naukowcy przewidują, że identyczna strategia oparta na nanonośnikach może w przyszłości pomóc w leczeniu wielu innych schorzeń o podobnym podłożu – wszędzie tam, gdzie występuje przewlekły stan zapalny połączony z infekcją bakteryjną i destrukcją kości.
Przypis:
Przeczytaj także: „Stan zdrowia jamy ustnej może wpływać na płodność” i „Za niemycie tracisz życie (i pieniądze)”.
