Jak metabolity mikrobiomu jamy ustnej wpływają na choroby dziąseł i stany zapalne?
Co, jeśli choroba dziąseł to nie tylko bakterie jamy ustnej, ale także to, co wydzielają? Nowe badanie 1 ujawnia specyficzne metabolity mikrobiomu jamy ustnej, które nie tylko współistnieją, ale przyczyniają się do stanów zapalnych, uszkadzają i napędzają choroby przyzębia. Usta mogą mówić, ale metabolity krzyczą.
Sekcja dla ogółu społeczeństwa
Znajdź tutaj swoją dedykowaną przestrzeń
O tym artykule
Autor
Choroby przyzębia (choroby dziąseł) stanowią poważny problem zdrowotny na całym świecie. Istotnym czynnikiem przyczyniającym się do ich rozwoju i progresji jest (sidenote: Dysbioza Dysbioza nie jest zjawiskiem jednorodnym; przybiera różne formy zależne od stanu zdrowia danej osoby. Zazwyczaj definiuje się ją jako zaburzenie składu i funkcjonowania mikrobioty spowodowane przez zestaw czynników środowiskowych i osobniczych zakłócających ekosystem mikroorganizmów. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) mikrobioty jamy ustnej. W przeszłości koncentrowaliśmy się głównie na identyfikacji patogennych gatunków bakterii, ale nowe badanie 1 rzuca światło na inną krytyczną warstwę: metabolity wytwarzane przez te drobnoustroje i ich bezpośredni wpływ na zdrowie tkanek naszych dziąseł.
Badanie pokazuje, że brak równowagi w mikrobiocie jamy ustnej bezpośrednio wpływa na ilość i równowagę składu metabolitów. Niektóre metabolity skorelowane z bakteriami występującymi w zapaleniu przyzębia mogą wykazywać działanie wywołujące stan zapalny na ludzkie (sidenote: Komórki nabłonka dziąseł Są to komórki powierzchniowe, które tworzą wyściółkę dziąseł i działają jako pierwsza bariera przed inwazją drobnoustrojów w jamie ustnej. ) . Wskazuje to na wyraźny związek między zmienionym ekosystemem drobnoustrojów jamy ustnej, jego wydajnością metaboliczną i odpowiedzią zapalną w tkankach gospodarza.
Połączenie mikrobiomu z metabolitami
Autorzy z Kyushu University Faculty of Dental Science w Japonii zbadali wodę używaną do płukania jamy ustnej u osób z chorobami przyzębia (n = 24) i zdrowych osób z grupy kontrolnej (n = 22). Woda wypłukana z ust jest uważana za odpowiednią próbkę, ponieważ odzwierciedla informacje uzyskane poprzez zbadanie śliny. Autorzy nie tylko zidentyfikowali bakterie bardziej rozpowszechnione w stanach chorobowych, potwierdzając typowych podejrzanych, takich jak Porphyromonas gingivalis i Fusobacterium nucleatum, ale (co najważniejsze) skorelowali te konkretne gatunki bakterii z metabolitami znalezionymi w tych samych próbkach. To ukierunkowane podejście zidentyfikowało 20 metabolitów silnie związanych z mikrobiomem przyzębia. Nie były to tylko przypadkowe związki; obejmowały one takie kwestie jak pochodne aminokwasów, (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) i poliaminy.
Podejście to podkreśla, jak głęboka jest interakcja mikrobiomu jamy ustnej ze środowiskiem gospodarza poprzez swoje metaboliczne produkty uboczne. Oprócz dobrze znanych gatunków bakterii, badanie wykazało, że ich profile metaboliczne – zwłaszcza w warunkach chorobowych – mogą znacząco zakłócać homeostazę płytki nazębnej, sugerując, że takie zaburzenia równowagi są nie tylko korelacyjne, ale prawdopodobnie przyczynowo-skutkowe.
Metabolity o działaniu patogennym
Kolejnym krytycznym krokiem było sprawdzenie, czy te zidentyfikowane metabolity rzeczywiście mogą coś zrobić z komórkami dziąseł ludzkich. Badacze przetestowali 20 skorelowanych metabolitów na ludzkich komórkach nabłonka dziąseł. Wyniki pokazały, że kilka związków wykazywało wyraźne oznaki patogenności. W szczególności propionian, bursztynian, (sidenote: Homoseryna Pochodna aminokwasu, która nie występuje powszechnie w ludzkim metabolizmie, ale jest wytwarzana przez niektóre bakterie; może mieć działanie prozapalne lub cytotoksyczne na tkanki gospodarza, takie jak nabłonek dziąseł. ) , i cytrulina znacząco hamowały wzrost komórek nabłonka dziąseł. Co więcej, traktowanie komórek homoseryną, propionianem i bursztynianem znacznie zwiększyło ekspresję (sidenote: Interleukina-8 (IL-8) Białko sygnałowe (cytokina) uwalniane przez komórki w celu przyciągnięcia komórek układu odpornościowego, takich jak neutrofile, do miejsca infekcji lub zapalenia; podwyższony poziom IL-8 często wskazuje na trwający stan zapalny tkanek. ) , kluczowej cytokiny zapalnej, wskazując, że metabolity te mogą wywoływać miejscowy stan zapalny i przyczyniać się do uszkodzenia tkanki wywołanego płytką nazębną.
Badanie sugeruje również, że przewlekłe zapalenie przyzębia może być zaostrzone przez trwały brak równowagi w metabolizmie drobnoustrojów, co czyni metabolity drobnoustrojów potencjalnymi biomarkerami zarówno wczesnego początku choroby, jak i zaburzeń płytki nazębnej.
Chociaż wiadomo, że homoseryna jest wytwarzana przez inne bakterie, w przedmiotowym badaniu przedstawiono nowe odkrycie poprzez wykrycie jej produkcji przez kilka kluczowych gatunków bakterii przyzębia, w tym Prevotella melaninogenica, Prevotella intermedia, i Porphyromonas gingivalis. Sugeruje to, że te drobnoustroje związane z zapaleniem przyzębia bezpośrednio przyczyniają się do lokalnych poziomów homoseryny obserwowanych w stanach chorobowych, potwierdzając ich potencjalny wpływ na gospodarza.
Rozwiązania w przypadku chorób dziąseł?
Nowe terapie stomatologiczne oparte na mikrobiomach oferują obiecujące alternatywy w leczeniu chorób dziąseł poprzez przywracanie zdrowej równowagi społeczności drobnoustrojów w jamie ustnej. Wykazano, że probiotyki, korzystne bakterie występujące w suplementach, zmniejszają stan zapalny i szkodliwe drobnoustroje, gdy są stosowane wraz z tradycyjną opieką stomatologiczną.
Inne innowacyjne i pojawiające się podejścia, takie jak przeszczepy mikrobiomu jamy ustnej 2 i ukierunkowane peptydy przeciwdrobnoustrojowe, są sprawdzane w środowisku badawczym w celu zapewnienia łagodniejszych, bardziej skutecznych metod leczenia, które zajmują się podstawową przyczyną chorób dziąseł, a nie tylko eliminują wszystkie bakterie.
Zasadniczo badanie to dostarcza przekonujących dowodów na to, że określone metabolity, poza samymi bakteriami, są aktywnymi uczestnikami napędzającymi postęp choroby przyzębia. Te mikrobiologiczne produkty uboczne oferują nowe cele terapeutyczne i mogą również służyć jako nowe wskaźniki diagnostyczne zapalenia przyzębia, otwierając przyszłe perspektywy w opiece predykcyjnej, diagnostyce jamy ustnej i terapii skoncentrowanej na mikrobiocie.
