Nanocząsteczki, które hamują próchnicę

en
27-01-2021, 10:07
Naukowcy opracowują technologię do stosowania w gabinecie dentystycznym, wykorzystującą nonocząsteczki ceru. Nowy środek ma  wstrzymać tworzenie się płytki nazębnej i ubytków próchnicowych.

Naukowcy badali w jaki sposób nanocząsteczki tlenku cynku, tlenku miedzi lub srebra mogą być wykorzystywane do leczenia próchnicy zębów. Chociaż środki o działaniu bakteriobójczym  są stosowane w stomatologii, jednak ich przedłużone działanie może prowadzić zarówno do przebarwienia zębów, jak i oporności bakterii. Poza tym nie są one selektywne, więc zabijają wiele rodzajów bakterii w jamie ustnej, nawet tych korzystnych dla zdrowia.

Znalezienie alternatywy dla tych nieselektywnych środków postawili sobie za cel pracownicy University of Illinois w Chicago.  Pracują nad metodą, która nie tylko nie będzie walczyła z pożytecznymi bakteriami, ale też sprawdzi się bardziej w zapobieganiu próchnicy niż w jej leczeniu, gdy dojdzie już do zniszczeń tkanek zęba. Takie kryteria mogą spełnić nanocząsteczki tlenku ceru.

Właściwości i zachowanie nanocząstek zależą, przynajmniej częściowo, od sposobu ich przygotowania. Zespół z University of Illinois wyprodukował nanocząsteczki, rozpuszczając w wodzie azotan cerowo-amonowy lub sole siarczanowe. Okazało się, gdy dodano do kultury S. mutans cukier w obecności roztworu nanocząsteczek tlenku ceru, to preparat zmniejszył wzrost biofilmu o 40 proc. w porównaniu z kulturą S. mutans bez nanocząstek. W podobnych warunkach azotan srebra - znany środek przeciwpróchniczy stosowany przez dentystów - nie wpływał na wzrost biofilmu.

Zaletą naszego leczenia jest to, że nanocząsteczki wydają  się być mniej szkodliwe dla bakterii jamy ustnej. Zamiast tego zapobiegały jedynie przywieraniu drobnoustrojów do powierzchni i tworzeniu przez nie lepkiego biofilmu. Ponadto toksyczność nanocząstek i efekty metaboliczne w ludzkich komórkach jamy ustnej ( w warunkach laboratoryjnych) były mniejsze niż w przypadku azotanu srebra, mówił dr Russell Pesavento przedstawiając projekt badawczy na dorocznym spotkaniu  American Chemical Society.

Dr Pesavento, któremu udało się opatentować preparat, chciałby go teraz ulepszyć, łącząc go z fluorem. Taki wzmacniający szkliwo środek dentysta mógłby nanosić na zęby pacjenta. Na razie zespół naukowców eksperymentuje z powłokami stabilizującymi nanocząstki przy obojętnym lub lekko zasadowym pH - bliższym pH śliny i zdrowszym dla zębów. 

W planach są także testy sprawdzające wpływ preparatu z nanocząsteczkami na  komórki dolnego odcinka przewodu pokarmowego, by mieć pewność, że jest on całkowicie bezpieczny dla zdrowia.

Jak wiadomo bakterie jamy ustnej zaczynają niszczycielską działalność tuż po tym, jak higienistka stomatologiczna usunie płytkę nazębną z zębów pacjenta. Dieta bogata w cukry i inne węglowodany powoduje, że mikroby szybko odbudowują twardy i lepki biofilm, rośnie produkcja kwasów, które osłabiają szkliwo, co z czasem nieuchronnie prowadzi do ubytków w zębach. 

W jamie ustnej występuje ponad 700 gatunków bakterii, większość są pożyteczne, które biorą udział we wstępnym trawieniu lub trzymają w ryzach te chorobotwórcze, także te powodujące próchnicę jak  Streptococcus mutans. Po zabiegu higienizacyjnym te bakterie w krótkim czasie przywierają do powierzchni zębów i zaczynają się namnażać. Cukier służy im jako źródło energii, stopniowo tworzą film niedający się łatwo usunąć przez szczotkowanie. Metabolizując cukier, wytwarzają substancje o niskim pH, które rozpuszczają szkliwo zębów i torując drogę zmianom próchnicowym.