Video
„Dosadašnje terapije za parodontitis, uključujući antibiotike i antimikrobnu fotodinamičku terapiju (aPDT), uništavaju i štetne i korisne bakterije u usnoj duplji“, rekao je Kazuhide Sato, jedan od vodećih autora studije i predavač na Univerzitetu Nagoja. „Ovakav pristup često narušava čitav oralni mikrobiološki ekosistem, a može dovesti i do oslobađanja toksina koji dodatno pogoršava upalu”.
Parodontitis, poznat i kao paradentoza, hronična je upalna bolest desni i tkiva koja podupiru zube, a nastaje usled nakupljanja bakterija i zubnog plaka. Ako se ne liječi, može dovesti do povlačenja desni, gubitka kosti, klimanja i na kraju ispadanja zuba. Zdravlje usne duplje zavisi od raznovrsne i uravnotežene zajednice mikroorganizama. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) predstavlja ključni patogen koji narušava tu ravnotežu i pokreće upalu, prenosi En.nagoya-u.ac.jp.
Istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Nagoja, među kojima su prvi autor studije Hiroši Marujama kao i profesori Hideharu Hibi, Kazuhide Sato i Kijoši Sakai, prilagodili su jednu tehniku prvobitno razvijenu za liječenje raka kako bi riješili ove probleme. U pitanju je bliska infracrvena fotoimunoterapija. Ova metoda koristi antitijelo povezano sa bojom osjetljivom na svjetlost. Antitijelo se vezuje za ciljane ćelije i aktivira izlaganjem bliskoj infracrvenoj svjetlosti. A kakva je to svjetlost?
Naše oči prepoznaju samo uzak raspon svjetlosti koji nazivamo vidljivim spektrom, od ljubičaste do crvene boje. Bliska infracrvena (NIR – near infrared) je u nevidljivom spektru. Ljudsko oko je ne vidi jer se ona nalazi odmah iza crvenog dijela spektra vidljive svjetlosti. Njena ključna osobina jeste da kroz ljudsku kožu, mišiće i masno tkivo prolazi znatno dublje od obične svjetlosti, bez ikakvog štetnog zračenja kakvo, na primjer, imaju rendgenski zraci.
Nadograđujući blisku infracrvenu fotoimunuterapiju, tim je razvio metodu koja koristi IgY, antitijelo dobijeno iz žumanaca kokošaka imunizovanih protiv bakterije P. gingivalis. Pošto se IgY može proizvoditi u velikim količinama uz niske troškove, ima značajan potencijal za kliničku primjenu. Istraživači su novu metodu, nazvanu terapija ciljanja bakterija bliskom infracrvenom fotoaktivacijom (NIR-PAT²), testirali na kulturama ljudskih ćelija i miševima, upoređujući njenu efikasnost sa konvencionalnim terapijama.
Selektivno uklanjanje patogena bez oštećenja zdravog tkiva
U eksperimentima na ćelijskim kulturama, kompleks antitijela i svjetlosno osjetljive boje selektivno se vezivao za P. gingivalis, dok druge bakterije i zdrave ćelije ljudskih desni nisu bile pogođene. Nakon izlaganja bliskom infracrvenom svjetlu, boja se aktivirala na površini bakterije P. gingivalis, narušila njenu spoljašnju membranu i uništila bakteriju.
Mikroskopske analize pokazale su da su tretirane bakterije razvile sitne otvore na membrani, ali su zadržale svoju ukupnu strukturu, dok je inovativna terapija izazivala potpuno razaranje bakterija. Testovi su potvrdili da nova terapija nije oštetila ćelije ljudskih desni, za razliku od konvencionalne, koja je izazvala oštećenja ćelija i usporila zarastanje.
Smanjen gubitak kosti i poboljšan sastav oralne mikrobiote kod miševa
Kod miševa sa parodontitisom nova terapija značajno je smanjila gubitak alveolarne kosti koja podupire zube. Analiza pljuvačke pokazala je da tretman eliminiše patogenu bakteriju P. gingivalis, a istovremeno čuva korisne bakterije roda Streptococcus čime se održava zdravlje oralne mikrobiote. Oralna mikrobiota je zajednica mikroorganizama koji prirodno naseljavaju usnu duplju, uključujući bakterije, gljivice i druge mikrobe. Njena ravnoteža je izuzetno važna za zdravlje. Kada se ravnoteža poremeti dolazi do pojave bolesti poput karijesa i parodontitisa.
,,Rezultati su pokazali da ovaj pristup, za razliku od antibiotika ili standardne svjetlosne terapije, selektivno uklanja glavni patogeni mikroorganizam, dok ostatak bakterijske zajednice u usnoj duplji ostaje očuvan“, rekao je Sato.
Korak ka kliničkoj primjeni
Istraživači ističu da parodontitis izaziva više različitih vrsta bakterija, pa usmjeravanje terapije na samo jednu možda neće biti dovoljno. Zato planiraju da koriste vještačku inteligenciju za analizu javno dostupnih podataka o oralnim bakterijama kako bi identifikovali druge važne vrste i bolje razumjeli njihove međusobne interakcije. Ova saznanja trebalo bi da omoguće razvoj još preciznijih terapija.
