Метаболиты микробиома полости рта: их роль в заболеваниях десен и воспалении
Что, если заболевания десен вызваны не только бактериями, но и выделяемыми ими веществами? Новое исследование выявило специфические метаболиты микробиома полости рта, которые способствуют развитию пародонтита, вызывая воспаление и повреждение тканей. Рот может говорить, но метаболиты — кричат.
Раздел для широкой публики
Найдите здесь свое выделенное место
Об этой статье
Автор
Пародонтальные заболевания (болезни десен) являются серьезной глобальной проблемой здравоохранения. Важным фактором их развития и прогрессирования является дисбиоз микробиоты полости рта. Традиционно исследования сосредотачивались на патогенных бактериях; однако новое исследование 1 подчеркивает важность микробных метаболитов и их прямое влияние на здоровье десен. Исследование выявило прямую связь между дисбалансом микробиоты полости рта и изменением количества и состава метаболитов. Ряд метаболитов, связанных с бактериями, доминирующими при пародонтите, способен вызывать провоспалительную реакцию эпителиальных клеток десны человека. Это демонстрирует четкую связь между измененной микробной экосистемой полости рта, ее метаболической активностью и воспалительной реакцией в тканях.
Связь микробиома и метаболитов
Ученые из стоматологического факультета Университета Кюсю (Япония) изучили образцы жидкости после полоскания рта у людей с пародонтитом (n=24) и здоровых лиц (n=22). Полоскание рта дает подходящий образец, содержащий информацию о характеристиках слюны. Ученые не только выявили преобладающие при заболевании бактерии, подтвердив наличие таких «обычных подозреваемых», как Porphyromonas gingivalis и Fusobacterium nucleatum, но и, что особенно важно, соотнесли эти виды бактерий с метаболитами, обнаруженными в тех же образцах. Такой целенаправленный подход позволил выявить 20 метаболитов, тесно связанных с микробиомом при пародонтите. Это были не случайные соединения, а производные аминокислот, (sidenote: КЦЖК короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топливом) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом 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. ) и полиамины.
Этот подход показывает, насколько глубоко микробиом полости рта взаимодействует с организмом через продукты своего метаболизма. Исследование показало, что известные виды бактерий и их метаболические профили, особенно при заболеваниях, могут значительно нарушать гомеостаз зубного налета. Это позволяет предположить, что такой дисбаланс является не просто корреляцией, а возможной причиной болезни.
Метаболиты с патогенным действием
Следующим шагом стало определить, могут ли выявленные метаболиты воздействовать на клетки десен человека. Было изучено 20 коррелирующих метаболитов на эпителиальных клетках десны человека. Результаты показали, что некоторые соединения явно патогенны. В частности, пропионат, сукцинат, гомосерин и цитруллин значимо подавляли рост эпителиальных клеток десны. Далее, обработка клеток гомосерином, пропионатом и сукцинатом значимо усиливала экспрессию ИЛ-8, ключевого воспалительного цитокина. Это указывает на то, что данные метаболиты могут вызывать местное воспаление и способствовать повреждению тканей, вызванному зубным налетом.
Исследование также предполагает, что хронический пародонтит может усиливаться из-за постоянного дисбаланса микробного метаболизма. Следовательно, микробные метаболиты являются потенциальными биомаркерами для ранней диагностики заболевания и выявления нарушений в составе зубного налета.
И последнее. Хотя ранее гомосерин был известен как продукт других бактерий, данное исследование впервые обнаружило его у ключевых пародонтальных бактерий, таких как Prevotella melaninogenica, Prevotella intermedia и Porphyromonas gingivalis. Это свидетельствует о том, что микробы, связанные с пародонтитом, непосредственно повышают местный уровень гомосерина при заболевании, подтверждая их потенциальное влияние на организм.
Решения для лечения заболеваний десен?
Новые методы лечения заболеваний десен, основанные на коррекции микробиома полости рта, предлагают перспективные альтернативы, восстанавливая здоровый баланс микробных сообществ. Показано, что пробиотики (полезные бактерии в добавках) в сочетании с традиционным стоматологическим лечением уменьшают воспаление и количество вредных микробов.
В исследовательских лабораториях изучаются другие инновационные подходы, такие как трансплантация микробиома полости рта 2 и таргетные антимикробные пептиды, с целью разработки более щадящих и эффективных методов лечения заболеваний десен, направленных на устранение первопричины, а не простое уничтожение всех бактерий.
Это исследование убедительно доказывает, что в развитии пародонтита участвуют как бактерии, так и их специфические метаболиты. Эти микробные метаболиты являются перспективными терапевтическими мишенями и диагностическими маркерами пародонтита, что открывает новые возможности для предиктивной медицины, оральной диагностики и терапии, направленной на микробиоту.
