Ekologia jamy ustnej

Następnym razem, gdy kogoś pocałujesz, pomyśl o tym: w twoich ustach i ustach każdego dorosłego żyje ponad 400 różnych gatunków mikroorganizmów, głównie bakterii. Miliardy i miliardy rosną warstwami, stłoczone razem i przytulnie owinięte wokół siebie, na każdej oślizgłej powierzchni, ciemnym zakamarku i zachęcającym zakamarku. Wystarczy, żeby ciało chciało mieć stale zaciśnięte usta.

Przy średniej temperaturze około 95 stopni, wilgotności wywoływanej przez ślinę na poziomie 100 procent oraz regularnym podsycaniu cukrem i innymi prostymi węglowodanami – manną z bakteryjnego raju – usta zapewniają schronienie tak różnorodności gatunków, że można je nazwać tropikalny las deszczowy ciała. W jednej ustach liczba bakterii może z łatwością przekroczyć liczbę ludzi żyjących na ziemi, mówi Sigmund Socransky, naukowiec z Forsyth Dental Center w Bostonie w stanie Massachusetts. W czystych ustach na każdym zębie żyje od 1000 do 100 000 bakterii. powierzchnia. Osoba, która nie ma strasznie czystych ust, może mieć od 100 do 1 miliarda bakterii na każdym zębie.

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 1997 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Te fakty są bardziej przydatne niż pasza dla rozmów koktajlowych. Cała gałąź badań stomatologicznych wyrosła wokół ekologii jamy ustnej — badania relacji między mieszkańcami tego maleńkiego ekosystemu dżungli — aby opracować nową generację broni do walki z chorobami zębów i dziąseł.

Od 1959 roku, kiedy naukowcy wyizolowali gatunek bakterii zakaźnych, który powoduje większość próchnicy, krajowa kampania na rzecz ograniczenia próchnicy skupiła się na szczotkowaniu, nitkowaniu i dodawaniu fluoru do wody, pasty do zębów i płynów do płukania ust. Fluor, substancja chemiczna, która naturalnie występuje w wodach gruntowych w wielu częściach świata, szybko wiąże się ze szkliwem zęba, aby zachować jego gładką, krystaliczną powierzchnię i powstrzymywać bakterie przed chwytaniem palców.

Te metody higieny jamy ustnej sprawdziły się tak dobrze, że obecnie 51 procent amerykańskich dzieci poniżej 12 roku życia nie ma próchnicy. Jednak wiele z pozostałych 49 procent ma ciężkie formy ubytków, które są trudne do opanowania, nawet przy najlepszej higienie jamy ustnej. I inne problemy są wyzwaniem dla badaczy stomatologii. Choroba przyzębia – infekcja dziąseł wywoływana przez około pół tuzina gatunków bakterii – dotyka miliony dorosłych i dzieci. Osoby z zespołem Sjogrena, chorobą autoimmunologiczną o nieznanym pochodzeniu, która powoduje silne wysuszenie jamy ustnej, oczu i innych powierzchni błony śluzowej, mają poważne problemy z próchnicą zębów, podobnie jak wiele osób, u których gruczoły ślinowe przestają działać po pewnych zabiegach medycznych.

W ciągu ostatnich 20 lat nowoczesna biotechnologia, w tym inżynieria genetyczna i techniki badania bakterii beztlenowych — żyjących bez tlenu i powodujących większość chorób przyzębia — umożliwiła ekologom zajmującym się jamą ustną, takim jak Socransky, zidentyfikowanie niektórych organizmów. Nie tylko wskazali kilkanaście gatunków bakterii żyjących w jamie ustnej, które mogą powodować infekcje zębów i dziąseł, ale także poczynili znaczne postępy w zrozumieniu, w jaki sposób te organizmy kolonizują jamę ustną i jak są przenoszone z jednej osoby na drugą .

Naukowcy wykorzystują teraz swoją nową wiedzę do opracowywania technik, które w pierwszej kolejności zapobiegają osiedlaniu się organizmów lub wymuszenia ich za pomocą nieszkodliwych szczepów lub nowych antybiotyków, gdy już się zadomowią. Próbują również stworzyć sztuczną ślinę dla osoby z uszkodzonymi gruczołami ślinowymi, aby usunąć szkodliwe drobnoustroje z ust i układu pokarmowego, zanim zdążą przykleić się do zębów i dziąseł.

Mikroskopowy ekosystem

Naukowcy ustalili, że mikroorganizmy w jamie ustnej ewoluowały wraz z gatunkiem ludzkim, prawdopodobnie tak długo, jak on istnieje. W zamian za życie w ich tropikalnym raju, najbardziej pożyteczne bakterie pomagają odpierać chorobotwórcze zarazki, które próbują przeniknąć do jamy ustnej ze świata zewnętrznego. Na przykład niektóre pożyteczne bakterie wytwarzają kwasy organiczne, takie jak kwas propionowy i masłowy, które zabijają organizmy odpowiedzialne za szereg problemów jelitowych.

Jednak kiedy ludzkie dzieci przychodzą na świat, ich powitalne lamenty buchają ze sterylnych ust. Jednak w ciągu kilku minut lub godzin zostają skolonizowane przez organizmy, które pozostają z nimi aż do śmierci, mówi Socransky. Te bakterie, drożdże, wirusy i pierwotniaki, z których większość jest nieszkodliwa, przedostają się przez wszystko, co ma kontakt z ustami dziecka: powietrze, pierś, brodawkę sutkową, kciuk i inne przedmioty.

Rozwój organizmów w jamie ustnej przebiega zgodnie z klasycznym wzorcem sukcesji ekologicznej – sposób, w jaki goła ziemia w końcu zamienia się w gęstą dżunglę. Kilka pionierskich gatunków osiedla się jako pierwsze, tworząc siedlisko przyjazne innym gatunkom, które również się do niego wprowadzają. próchnica trwa. W okresie dojrzewania zmienia się skład śliny, przez co jeszcze inna grupa organizmów migruje i rozkwita. Zanim ludzie osiągną dorosłość, w ich ustach znajduje się tak zwana społeczność w punkcie kulminacyjnym – złożona grupa organizmów, z których każdy ma swój własny preferowany mikrośrodowisko.

Chociaż diety różnią się na całym świecie, naukowcy zajmujący się stomatologią znaleźli te same organizmy w jamie ustnej człowieka, niezależnie od miejsca zamieszkania. Niektóre gatunki żyją tylko na policzkach. Inni wolą tył języka niż przód, zwłaszcza grupa bakterii beztlenowych, które żyją w szczelinach języka i emitują siarkowodór, który jest źródłem najcięższego nieświeżego oddechu. Kolejna grupa przeżyje tylko na podniebieniu. A same zęby zapewniają mnóstwo możliwości życia – powierzchnie otwarte na świat zewnętrzny, boki skierowane do tyłu jamy ustnej, pasek wzdłuż krawędzi dziąseł oraz ponure, wilgotne, pozbawione tlenu przestrzenie między dziąsłami a jamą ustną. zęby.

Ślina, niesamowity płyn, który utrzymuje równowagę tego ekosystemu, zawiera własną kolekcję bakterii, a także wiele innych substancji. Jony wodorowęglanowe buforują kwasy niszczące zęby wytwarzane przez szkodliwe bakterie, takie jak S. mutans. Jony fosforanowe i wapniowe przesycają ślinę i nieustannie naprawiają mikroskopijne szczeliny utworzone w zębach przez kwas bakterii.

Ślina zawiera również środki przeciwbakteryjne, takie jak lizozym, które zabijają bakterie, otwierając ich ściany komórkowe. W ślinie unosi się około 60 białek. Niektóre z nich faktycznie dostarczają składników odżywczych do rozwoju bakterii, podczas gdy inne nawilżają jamę ustną i powodują sklejanie się bakterii w tak duże skupiska, że ​​nie mogą przylegać do powierzchni zębów i łatwo się zmywają. Ślina zawiera nawet składniki przeciwwirusowe. W rzeczywistości naukowcy z National Institute for Dental Research, którzy odkryli, że wirus AIDS nie żyje w ślinie, próbują wyizolować substancję, która ich zdaniem może być skuteczna przeciwko wirusowi AIDS.

Przez większość czasu mieszkańcy ust żyją w mniej lub bardziej doskonałej harmonii. Kongres powinien wyciągnąć lekcję z ust, mówi Yolanda Bonta, kierownik badań klinicznych w Colgate Oral Pharmaceuticals w Piscataway, NJ. Ale tak jak załamania w rozmowach budżetowych, które czasami prowadzą do zamknięcia rządu, czasami rzeczy idą do piekła w koszu do ust. zbyt.

Rzeczywiście, warunki ekologiczne w jamie ustnej nigdy nie są stabilne. Ludzie zmieniają dietę, tracą zęby, zakładają korony lub sztuczne zęby lub biorą leki, które wpływają na określone drobnoustroje. Na przykład lek na padaczkę powoduje przerost dziąseł, mówi Socransky, a to zmienia mikrobiotę. Promieniowanie głowy i szyi w celu leczenia raka, a także wiele leków powodują również drastyczny spadek produkcji śliny, umożliwiając rozprzestrzenianie się bakterii.

Zmiany zachodzą również po każdym posiłku, po każdym szczotkowaniu i czyszczeniu nicią dentystyczną, nawet za każdym razem, gdy połykamy, ponieważ miliony bakterii tracą przyczepność na powierzchni zębów i wpadają do gardła. Podczas nocnego snu, kiedy produkcja śliny spada prawie do zera, bakterie, takie jak stwory w wersji Fantazji „Nocy na Łysej Górze” Moussorgskiego, rozkoszują się swoją wolnością i rozmnażają się bez opamiętania aż do świtu.

Obfity cukier może napędzać S. mutans do szaleństwa. W rzeczywistości, podczas gdy niektóre szczepy S. mutans wytwarzają naturalne antybiotyki przeciwko bakteriom wywołującym anginę i prawdopodobnie były przydatne w ustach ludzi z prymitywnych kultur, przewaga rafinowanych cukrów we współczesnej diecie zmieniła krajobraz jamy ustnej tak drastycznie, że S. mutans jest teraz bardziej szkodliwy niż pomocny. Pożerając cukier, S. mutans wytwarza znacznie więcej kwasu niż może buforować ślina, a jego nadmiar niszczy minerały szkliwa zębów. Bez odpowiedniego szczotkowania i nitkowania, płytka nazębna rośnie, tworząc zwapnione osady i przytulny dom dla większej liczby gatunków, które wyrządzają więcej szkód. Lepkie, oportunistyczne bakterie chwytają nowo powstałe dziury i szczeliny, powodując próchnicę i żadna ilość śliny nie zmyje ich.

Zapobieganie kolonizacji

W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy poczynili znaczne postępy nie tylko w zrozumieniu, w jaki sposób bakterie osiedlają się w swoich konkretnych niszach, ale także w opracowaniu metod zapobiegania takim szkodliwym szczepom. W University of Alabama School of Dentistry, Page Caufield, profesor biologii jamy ustnej, odkrył, że ludzie są skolonizowani przez S. mutans – bakterie powodujące próchnicę – w okresie zakaźności, w wieku około dwóch lat. W tym czasie S. mutans jest zwykle przekazywany od głównych opiekunów, prawdopodobnie podczas plucia kropelek śliny podczas mówienia w twarz dziecka, któremu wyrastają zęby. Okno otwiera się i zamyka, mówi Caufield. Jeśli dzieci nie zostaną zarażone S. mutans, inny gatunek bakterii wprowadza się i wykorzystuje tę niszę. Ludzie nie wymieniają S. mutans jako dorośli.

Próbując zapobiec przenoszeniu S. mutans na dzieci, Caufield i jego zespół wkrótce rozpoczną badania kliniczne na 250 matkach, które są nosicielami szczególnie szkodliwych szczepów bakterii. Ich zęby będą leczone Chlorzoinem, antybakteryjnym uszczelniaczem dentystycznym, który może skutecznie blokować kolonizację S. mutans nawet przez sześć miesięcy, w okresie zakaźności ich dzieci. Naukowcy twierdzą, że procedura nie będzie miała wpływu na inne bakterie – korzystne lub inne – które zaczęły kolonizować usta dzieci od momentu ich narodzin. W związku z tym mają nadzieję, że badania udowodnią, że jest to bezpieczny sposób na umożliwienie 250 dzieciom życia wolnego od szczepów S. mutans, które nękają ich matki.

Chlorzoin przechodzi również badania kliniczne w kilku innych krajach. Największe badanie kliniczne obejmuje ponad 1300 dzieci w wieku szkolnym w Dundee w Szkocji. Dzieciom, które zostały zidentyfikowane jako zagrożone S. mutans, zęby maluje się kilka razy w ciągu trzech lat. Naukowcy mają nadzieję, że zmniejszy to populacje S. mutans do poziomu tak niskiego, że zapobiegnie to próchnicy.

W międzyczasie Chlorzoin, który został opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto i zatwierdzony jako lek na receptę w Kanadzie w 1993 roku, jest już sprzedawany przez Oralife, firmę z Toronto, która połączyła siły z kanadyjską firmą zajmującą się ubezpieczeniami stomatologicznymi, aby przeszkolić dentystów, aby stosowali Chlorzoin. Dentyści uwzględnią Chlorzoin jako część programu zapobiegania próchnicy u dzieci i dorosłych, którzy mają szczególnie zjadliwe szczepy S. mutans lub stany takie jak suchość w ustach, które zaostrzają próchnicę. Jeśli program się powiedzie, Ross Perry, prezes Oralife, przewiduje, że uszczelniacze dentystyczne będą wkrótce stosowane w Stanach Zjednoczonych.

Według Perry'ego około 10 procent mieszkańców Ameryki Północnej jest narażonych na wysokie ryzyko próchnicy zębów, podczas gdy kolejne 10 do 15 procent jest w grupie ryzyka średniego. Kwota wydana na stomatologię odtwórczą przez te dwie grupy stanowi 60 procent wszystkich dolarów wydanych na stomatologię. Stosując to leczenie przez dwa lata, można zredukować S. mutans, a dorośli mogą obniżyć swój czynnik ryzyka, mówi. Przed tym programem firmy ubezpieczeniowe nigdy nie płaciły za profilaktykę. Płacili zawsze po tym, jak ktoś został zarażony.

Szczepionki dentystyczne

Martin Taubman i Daniel Smith, immunolodzy stomatologiczni w Forsyth Dental Center, pracowali nad alternatywną metodą zapobiegania kolonizacji zębów dzieci przez S. mutans. Naukowcy wiedzą, że ludzie wytwarzają przeciwciała przeciwko paciorkowcom mutans (grupa bakterii zawierających S. mutans) w wieku około trzech lat, po tym, jak bakterie skolonizowały już zęby. Ludzie zachowują te przeciwciała jako dorośli, ale nigdy nie rozwijają się na tyle, aby całkowicie zniszczyć bakterie. Celem zespołu jest zatem opracowanie szczepionki, którą można podawać dzieciom, zanim ich usta zostaną skolonizowane przez S. mutans. W ten sposób, gdy bakterie je zainfekują, przeciwciała będą już obecne.

Szczepionka, którą Taubman i Smith opracowali do tej pory, indukuje organizm do wytwarzania przeciwciał przeciwko enzymowi wytwarzanemu przez mutans streptococci. Enzym-glukozylotransferaza lub GTF rozkłada cukier w pożywieniu na cukry proste - glukozę i fruktozę. Powstała cząsteczka cukru prostego ma kluczowe znaczenie, ponieważ jest to substancja, z którą wiążą się bakterie, podobnie jak zajączki kurzu na rzep. W ten sposób enzym pomaga stworzyć masę bakterii wystarczająco dużą, aby metabolizować inne węglowodany i wytwarzać kwas mlekowy. Dostajesz wystarczająco dużo robaków, dostajesz wystarczającą ilość kwasu, tworzysz dziurę, mówi Taubman.

Przeciwciała wytwarzane przez szczepionkę zakłócają miejsce na enzymie, który rozszczepia cukry złożone, zapobiegając ich rozkładowi na składniki, do których bakterie lubią przywierać. Szczepionkę najpierw przetestowano na zwierzętach, u których po szczepieniu pojawiło się mniej ubytków. Następnie podano go dorosłym ludziom, których układ odpornościowy, jak wykazano, wytwarza przeciwciała.

Taubman i Smith są w trakcie udoskonalania szczepionki, tak aby można ją było wytworzyć sztucznie – to znaczy nie z samych żywych paciorkowców mutans, ale z komponentów molekularnych – ale nie przewidują od razu testowania jej na dzieciach tylko dlatego, że Centrum Stomatologiczne Forsyth brakuje niezbędnej infrastruktury medycznej. Przewidują współpracę z ośrodkami, które specjalizują się w szczepionkach dla dzieci, aby dopasować swoją szczepionkę do tych opracowanych na inne choroby.

Naukowcy opracowują również szczepionki pomagające zapobiegać chorobom przyzębia. Naukowcy początkowo myśleli, że to zadanie będzie zniechęcające, ponieważ w przeciwieństwie do próchnicy, choroba ta wydaje się obejmować złożone interakcje między wieloma gatunkami bakterii: niektóre bakterie żyją w kieszonkach przyzębnych — przestrzeni między dziąsłami a zębami — i oddziałują z drugim zestaw, który kolonizuje ząb nad kieszonką.

Jednak ekolodzy jamy ustnej odkryli niedawno, że większość chorób przyzębia może być powodowana przez zaledwie trzy bakterie. Jeden gatunek jest odpowiedzialny za większość młodzieńczych przyzębia, podczas gdy dwa inne powodują większość infekcji u dorosłych. Na Uniwersytecie Waszyngtońskim naukowcy opracowują szczepionkę na jeden z gatunków bakterii, Porphyromonas gingivalis, który zakaża osoby dorosłe. Badania rozpoczęły się kilka lat temu, kiedy Roy Page, profesor periodontologii na University of Washington School of Dentistry, stworzył szczepionkę z dezaktywowanych komórek Porphyromonas, która była nieszkodliwa, ale nadal mogła zainicjować odpowiedź immunologiczną. Następnie dodał adiuwant – mieszankę olejków i innych składników – który pomaga antygenowi dłużej trwać i sprawia, że ​​komórki odpornościowe są bardziej responsywne – i podał szczepionkę makakom.

Ponieważ większość zwierząt zwykle nie choruje na paradontozę – jedynym gatunkiem, u którego występuje, innym niż ludzie, są beagle – Page owinięte nici wokół dolnej części zębów małpy, aby zachęcić bakterie do kolonizacji. Następnie zainfekował małpy wszystkimi rodzajami bakterii wywołujących choroby przyzębia u dorosłych ludzi. Po 36 tygodniach przeprowadził komputerową analizę zdjęć rentgenowskich zębów wykonanych przed badaniem i po nim, aby zmierzyć różnicę w destrukcji kości, co jest zwykle skutkiem infekcji dziąseł wywołanej przez Porphyromonas gingivalis. Analiza wykazała, że ​​grupa kontrolna doświadczyła znacznego rozpadu kości, podczas gdy zaszczepione małpy praktycznie go nie miały. Wyniki sugerują, że przeciwciała opracowane przez małpy przeciwko Porphyromonas były również skuteczne przeciwko innym gatunkom bakterii.

Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków wymaga, aby szczepionki były opracowywane z określonych białek, które wywołują odpowiedź immunologiczną, a nie z zabitych komórek, które mogą wywoływać nieprzyjemne skutki uboczne u ludzi. Jednym z prawdopodobnych kandydatów jest białko na powierzchni Porphyromonas zwane proteazą cystynową, które indukuje odpowiedź immunologiczną na bakterie i wydaje się, że nie powoduje skutków ubocznych. FDA preferuje również białka wykonane z czystego antygenu – to znaczy antygenu pochodzącego bezpośrednio z DNA – aby zmniejszyć ryzyko, że będą zawierać zanieczyszczenia lub inne składniki komórki, które mogą powodować niepożądane reakcje. W tym celu Page współpracuje z Marilyn Lantz, badaczką genetyki z University of Indiana, nad stworzeniem rekombinowanej wersji białka z czystego DNA do dalszych testów na małpach. Jeśli uzyskamy ochronę przed proteazą cystynową, mówi Page, poprosimy FDA o przeprowadzenie badań klinicznych dotyczących bezpieczeństwa u ludzi.

Przemieszczanie bakterii

Inne nowe badania mają na celu pozbycie się z ust szkodliwych organizmów, które już znalazły wygodne siedliska. Na University of Florida w Gainesville biolog molekularny i dentysta Jeffrey Hillman wykorzystał inżynierię genetyczną do opracowania nieszkodliwego szczepu S. mutans, który zastąpi wytwarzające kwas odmiany, które zajmują i powodują ubytki w większości ust.

Na początku lat 80. Hillman i jego zespół badawczy wyizolowali typ S. mutans, który metabolizuje cukier, ale nie wytwarza kwasu jako produktu odpadowego. Ale bez względu na to, czego próbował on i jego koledzy – na przykład wyeliminowanie pierwotnego szczepu za pomocą antybiotyków i pomalowanie zębów jodem – S. mutans, które już zasiedliły usta danej osoby, nie ruszyłyby się. Mają kryjówki, mówi. Nikt nie znalazł sposobu na ich całkowite wymazanie.

Więc Hillman zbadał setki innych szczepów S. mutans, aby znaleźć taki, który wytworzył cząsteczkę podobną do antybiotyku, która zabiła wszystkie inne szczepy S. mutans. Korzystając z inżynierii genetycznej, zmodyfikował ją tak, aby nie produkowała już kwasu. Mówi, że ten tak zwany szczep efektorowy może skolonizować powierzchnie zębów i zniszczyć rodzime S. mutans.

W ciągu najbliższych kilku miesięcy Hillman rozpocznie badania na szczurach laboratoryjnych, które zakażają im usta bakteriami. Jeśli bakterie będą działać zgodnie z przeznaczeniem, przeprowadzi wtedy próby na ludziach. Przewiduje, że w końcu dentyści zastosują bakterie podczas typowego czyszczenia. Teoretycznie nowy szczep powinien pozostać z ludźmi przez resztę ich życia, mówi Hillman. A ponieważ S. mutans normalnie jest przenoszony z matki na dziecko, ten szczep efektorowy będzie również przenoszony i zapobiegnie próchnicy u dzieci leczonych.

Problemy z korzeniami

Inne próby wyparcia obraźliwych drobnoustrojów z ich wygodnych pomieszczeń mają na celu bakterie, drożdże i pierwotniaki, które zanurzają się w maleńkich pęknięciach w zębie, aby zainfekować bogate w krew i nerwy korzenie zębów i wywoływać przeszywający ból. Jeśli infekcje korzeni niektórych zębów w górnej szczęce nie są leczone, bakterie mogą powodować poważne infekcje oczu, a nawet ślepotę. Dlatego nazywa się je zębami ocznymi, mówi Kathleen Olender, endodonta z University of California-San Francisco Dental School.

Podobnie, jeśli ząb w żuchwie ulegnie poważnej chorobie, bakterie mogą przedostać się do gardła i wywołać stan zwany dławicą piersiową Ludwiga, w którym krtań może puchnąć tak bardzo, że osoba nie może oddychać, mówi Craig Baumgartner, przewodniczący Wydział Endodoncji na Uniwersytecie Nauk o Zdrowiu Oregon w Portland. Bakterie z zęba w górnej szczęce mogą również przenosić się do splotu skrzydłowego, miejsca nerwów i naczyń krwionośnych na twarzy. Bakterie mogą cofać żyły do ​​mózgu, mówi, a nawet powodować demencję.

Baumgartner mówi, że chociaż endodonci widzą te poważne infekcje tylko sporadycznie w Stanach Zjednoczonych, nadal są one powszechne w krajach rozwijających się, gdzie ludzie nie mają dostępu do antybiotyków i agresywnej opieki nad chirurgicznym usuwaniem zainfekowanych korzeni. Co więcej, chociaż zabiegi kanałowe są wykonywane od setek lat, a dziś około 10 milionów zębów rocznie przechodzi zabiegi endodontyczne, dopiero po II wojnie światowej opracowano antybiotyki, dzięki którym dentyści mogli wykonywać leczenie kanałowe w Stanach Zjednoczonych. ponieważ infekcja bakteryjna w korzeniu była często trudna do opanowania.

Naukowcy, których celem jest kontrolowanie tych infekcji, zidentyfikowali ostatnio osiem gatunków bakterii, które wydają się być przyczyną większości infekcji występujących w korzeniach zębów. Ich celem jest wyeliminowanie wszystkich bakterii z zakażonego korzenia, ponieważ jest on zwykle sterylny. Ale ponieważ wydaje się, że między gatunkami zakażającymi bakterie zachodzi złożona wzajemna zależność – produkt uboczny jednego z nich jest używany jako składnik odżywczy przez inny – naukowcy, tacy jak Baumgartner z Oregon Health Sciences University, uważają, że identyfikacja i skupienie się na zabiciu jednego lub dwóch gatunków byłoby zdenerwować ekosystem do tego stopnia, że ​​reszta by wymarła. W tym celu on i inni badacze testują obecnie skuteczność poszczególnych antybiotyków na docelowych gatunkach bakterii.

Naśladowanie śliny

Ślina zapewnia prawdopodobnie najskuteczniejszy sposób na pozbycie się szkodliwych bakterii z jamy ustnej. Rzeczywiście, bez wystarczającej ilości śliny 2 miliony osób z zespołem Sjogrena, który powoduje silne wysuszenie powierzchni śluzówki, cierpi na różne infekcje jamy ustnej. Podobnie miliony ludzi, których gruczoły śliny są dotknięte radioterapią raka głowy i szyi, przeszczepem szpiku kostnego, niektórymi chemioterapiami lub ponad 400 lekami na receptę i bez recepty, które według doniesień powodują suchość.

Niestety, poszukiwania sztucznej śliny okazały się w dużej mierze nieskuteczne. Głównym powodem jest to, że wiele jego składników nawet nie zostało zidentyfikowanych, mówi Philip Fox, dyrektor kliniczny National Institute of Dental Research (NIDR). Należą do nich składniki wirusowe i bakteryjne, a także niezliczone substancje, które pomagają w żuciu, początkowym trawieniu i połykaniu. Dlatego naukowcy nie byli w stanie odtworzyć jego właściwości fizycznych i chemicznych, ani nie byli w stanie zidentyfikować wszystkich sposobów, w jakie przyczynia się do funkcjonowania jamy ustnej jako ekosystemu.

Dopóki nie będą mogli powiedzieć dokładnie, czym jest ślina, badacze NIDR, tacy jak Fox, koncentrują się zamiast tego na innych opcjach. W przypadku osób, które zachowały część gruczołu śliny, naukowcy odnieśli sukces z lekiem, pilokarpiną, który stymuluje gruczoł do wytwarzania większej ilości śliny. Poszukują również sposobów kontrolowania zespołu Sjogrena za pomocą sterydów i innych leków, które mają na celu uspokojenie odpowiedzi immunologicznej, która wyłącza gruczoły ślinowe.

„Próbujemy również przeprojektować gruczoł ślinowy, mówi Fox, używając technologii transferu genów, aby spróbować odtworzyć uszkodzony gruczoł. W jednej z metod badacze NIDR Brian O'Connell i Bruce Baum używają standardowej technologii przenoszenia genów, w której wirus infekujący komórkę jest używany do przenoszenia genu, który spowoduje, że komórka wytworzy substancję, której jej własne DNA nie jest zaprogramowane produkować. Kiedy gruczoły ślinowe zostały uszkodzone przez promieniowanie lub chorobę, komórki mogą nadal tam być, ale nie są to komórki wydzielające wodę. W badaniach na zwierzętach naukowcy byli w stanie przenieść geny do komórek i zmusić je do produkcji wody. Fox mówi, że w ciągu dwóch do trzech lat te same techniki mogą być stosowane na ludziach.

Ponieważ dziedzina ekologii jamy ustnej znajduje się na początkowym etapie, a owoce nowych badań wciąż muszą przejść przez długi proces badań klinicznych, większość nowych technik nie zobaczy wnętrza ust ludzi przez 5 do 10 lat, twierdzą naukowcy. Do tego czasu Bonta z Colgate Oral Pharmaceuticals radzi, że chociaż możesz sobie pozwolić na nie szczotkowanie zębów przez 72 godziny, jeśli przekroczysz ten próg, bakterie zadomowią się i rozmnażają do takich stężeń, że wytwarzany przez nie kwas zaczął robić dziury w zębach . Co więcej, możesz nie być w stanie usunąć płytki nazębnej i przywrócić zdrowia zainfekowanych części zębów.

Ernest Newbrun, badacz stomatologii z Uniwersytetu Kalifornijskiego na Wydziale Biologii Jamy Ustnej w San Francisco, mówi, że najlepiej szczotkować zęby dłużej niż minutę. To wysiłek wymagany do oczyszczenia 150 powierzchni zębów znajdujących się w jamie ustnej większości ludzi i sprowadzenia liczby bakterii do rozsądnego i zdrowego od 1000 do 100 000 na ząb.

ukryć