Періодонтит - поширене захворювання, яке може впливати не тільки на здоров'я ротової порожнини. Вчені з Інституту Фраунгофера виявили сполуку, яка специфічно блокує бактерії, що викликають це захворювання, залишаючи при цьому решту мікробіому ротової порожнини недоторканої. Ця новація згодом була розроблена дочірньою компанією PerioTrap для створення лінійки засобів догляду за порожниною рота.
У ротовій порожнині людини мешкає понад 700 видів бактерій, але лише невелика їх кількість пов'язана з періодонтитом. Ці шкідливі мікроби накопичуються в зубному нальоті, особливо вздовж лінії ясен, де можуть викликати запалення (гінгівіт). Якщо не лікувати, це запалення може прогресувати до хронічного періодонтиту, призводячи до рецесії ясен та втрати зубів.
Ризики виходять за межі ротової порожнини. Коли хвороботворні бактерії потрапляють у кровотік, вони можуть грати роль у розвитку таких серйозних захворювань, як діабет, ревматичні захворювання, артрит, серцево-судинні захворювання, хронічні запальні захворювання кишківника і навіть хвороба Альцгеймера.
Чому традиційні методи лікування неефективні
Традиційні засоби для догляду за ротовою порожниною, такі як ополіскувачі на спиртовій основі й розчини хлоргексидину, вбивають шкідливі бактерії, але вони також знищують корисні мікроби. Після лікування мікробіом ротової порожнини повинен відновитися з нуля. У цьому процесі шкідливі бактерії, такі як Porphyromonas gingivalis, часто швидко відновлюють своє домінування, оскільки вони процвітають у запаленій тканині ясен. Корисні бактерії ростуть повільніше, що може призвести до дисбалансу, відомого як дисбіоз, і дозволити захворюванню повернутися.
Новий спосіб блокування шкідливих бактерій
Дослідники з Інституту клітинної терапії та імунології ім. Фраунхофера (IZI) у Галлі виявили речовину, яка впливає на шкідливі патогени, не торкаючись решти мікробної популяції. Ця сполука, яка називається гуанідіноетилбензиламіно імідазопіридин ацетатом, діє, запобігаючи росту бактерій, таких як Porphyromonas gingivalis, а не вбиваючи їх безпосередньо.
Штефан Шиллінг, керівник відділу молекулярної біохімії лікарських препаратів та розробки терапії в інституті Фраунгофера IZI, пояснює: "Замість того, щоб просто вбивати збудників гінгівіту, препарат пригнічує їх зростання. Вони не можуть чинити свій токсичний вплив, тому корисні бактерії можуть займати ніші, які в іншому випадку були б для них недоступні. Таким чином, речовина працює в гармонії зі здоровими бактеріями, м'яко відновлюючи та стабілізуючи мікробний баланс у порожнині рота", — каже Шилінг.
Від дослідницького проєкту до зубної пасти
Базову технологію було вперше розроблено в рамках фінансованого ЄС дослідницького проєкту за участю міжнародних партнерів. У 2018 році в місті Халле була заснована компанія Periotrap Pharmaceuticals GmbH, щоб перетворити це відкриття на практичні рішення для догляду за ротовою порожниною. Працюючи у тісній співпраці з Інститутом мікроструктури матеріалів та систем ім. Фраунгофера (Fraunhofer IZI) та Інститутом мікроструктури матеріалів та систем ім. Фраунгофера (Fraunhofer IMWS), команда створила зубну пасту, призначену для підтримки мікробіома порожнини рота.
"Продукт призначений для профілактики періодонтиту. Як і звичайна зубна паста, він також містить абразивні частинки та фтор для запобігання карієсу", — пояснює Мірко Бухгольц, один із засновників компанії.
Подолання труднощів розробки
Перетворення сполуки на придатний для використання інгредієнт зажадало великих випробувань. Кінцевий продукт повинен був ефективно блокувати шкідливі бактерії, залишаючись безпечним для повсякденного використання. Він не повинен бути токсичним, потрапляти в кровообіг або викликати зміну кольору зубів.
Для досягнення цієї мети дослідники Fraunhofer IZI провели біохімічні та структурні дослідження, щоб краще зрозуміти, як діє речовина, та точно налаштувати рецептуру. "Це дозволяє нам краще зрозуміти, як працюють речовини, і визначити оптимальний склад активних інгредієнтів зубної пасти", - пояснює Шиллінг.
Перевірка безпеки та ефективності зубної пасти
Fraunhofer IMWS зробила свій внесок, оцінивши взаємодію різних рецептур із зубами та яснами. Використовуючи передові інструменти, такі як сканувальна електронна мікроскопія та хімічний аналіз, дослідники детально вивчили сумісність та ефективність.
Як пояснює Андреас Кісов, керівник групи з характеристики медичних та косметичних засобів: "Сканувальна електронна мікроскопія, хімічна характеристика та кількісні вимірювання дозволяють нам робити докладні висновки про сумісність та функції речовини. Простіше кажучи: зрештою ми з'ясовуємо, чи працює зубна паста, чи ні".
Стандарти якості та майбутні продукти
"Усі випробування проводилися відповідно до стандартів належної лабораторної практики (GLP), що гарантує відповідність результатів суворим національним та міжнародним вимогам. Дотримання рекомендацій GLP було ключовим елементом проєкту. Ми не просто розробили хорошу зубну пасту з новим інгредієнтом: ми розробили високоякісний продукт для догляду за ротовою порожниною, відповідний медичним стандартам", — каже Шиллінг.
Робота над технологією продовжується. Крім зубної пасти, дослідники та команда PerioTrap розробили гель, який використовується після професійного чищення зубів, для блокування шкідливих бактерій, підтримки здорового мікробіома та здоров'я ясен.
У розробці знаходяться інші продукти, включаючи ополіскувач для рота та інші засоби для догляду за порожниною рота. Також існує потенціал для використання у ветеринарії, оскільки захворювання ясен у собак та котів мають схожі основні причини.
