В этом первом исследовании такого рода ученые продемонстрировали комбинированное воздействие аргинина на рН, микробный состав и архитектуру матрикса биопленок у пациентов с активным кариесом.
В исследовании приняли участие десять пациентов, которые носили специальные интраоральные шины в течение четырех дней, чтобы обеспечить рост биопленки in situ. Биопленки подвергались трем ежедневным циклам наложения шин в растворе сахарозы на 5 минут, а затем в растворе аргинина или плацебо на 30 минут. Этот подход позволил исследователям напрямую сравнить обработанные аргинином и необработанные биопленки в клинически значимых условиях.
Профессор кариологии доктор Себастьян Шлафер считает, что понимание того, как аргинин влияет на взаимодействие между рН, микробным составом и структурой зубной биопленки, может помочь усовершенствовать стратегии лечения кариеса.
Изменения уровня рН и структуры матрицы биопленки
После эксперимента с сахарозой, используя рН-чувствительный краситель, исследователи измерили микромасштабные изменения рН в биопленках участников. Они обнаружили, что биопленки, подвергшиеся воздействию аргинина, показали значительно более высокий уровень рН через 10 и 35 минут после воздействия сахарозы по сравнению с биопленками, получавшими плацебо.
В ходе исследования также был изучен внеклеточный матрикс биопленок, особое внимание было уделено углеводным компонентам, которые способствуют повышению вирулентности. Проанализировав полученные результаты, исследователи обнаружили, что обработка аргинином привела к общему снижению содержания фукозосодержащих матричных углеводов и изменила пространственное распределение галактозосодержащих матричных углеводов. Содержание галактозосодержащего материала уменьшилось в основании биопленки и увеличилось на поверхности. Эти структурные изменения могут уменьшить образование сильнокислотных микрониш (кислотной эрозии эмали) в зубном налете и способствовать созданию менее кариесогенной среды для образования биопленки.
Модуляция микробиома, а не уничтожение бактерий
Затем исследователи оценили состав микробной биопленки. Они обнаружили, что в биопленках, получавших как аргинин, так и плацебо, преобладали виды Streptococcus и Veillonella. Однако аргинин значительно снизил долю кислотопродуцирующих бактерий из группы S. mitis и S. oralis и немного увеличил относительную численность бактерий, способных метаболизировать аргинин в щелочь. В совокупности эти изменения могут помочь объяснить улучшенный контроль рН, наблюдаемый в биопленках, обработанных аргинином.
Старший автор доктор Себастьян Шлафер, профессор кафедры стоматологии и гигиены полости рта Орхусского университета, объяснил более широкое клиническое значение аргинина. Он рассказал, что большинство используемых в настоящее время средств для самостоятельной гигиены полости рта основаны на противомикробных препаратах. Это довольно неспецифичная стратегия, поскольку эти средства не проводят различия между полезными и вредными бактериями.
«Аргинин представляет собой более экологичный подход: вместо того, чтобы уничтожать микроорганизмы, он модулирует микробиоту полости рта в благоприятном направлении. Мы уже знаем, что аргинин стимулирует рост и активность бактерий, продуцирующих щелочь, и противодействует активности кариесогенных бактерий. Однако до сих пор существует очень мало знаний о том, как аргинин влияет на взаимодействие между рН, микробным составом и структурой матрицы зубной биопленки. Понимая эти механизмы более подробно, мы можем лучше объяснить, почему одним пациентам терапия на основе аргинина приносит больше пользы, чем другим, и в долгосрочной перспективе потенциально оптимизировать стратегии клинического лечения», - пояснил он.
“Наши результаты подтверждают идею о том, что кариесу можно эффективно противодействовать, используя стратегию, не связанную с применением биоцидов, основанную на защите окружающей среды”, - доктор Юми Чокью Дель Рей.
Клиническая значимость и направления на будущее
Доктор Юми Чокью Дель Рей говорит, что недавнее исследование аргинина, проведенное под ее руководством, предлагает не биоцидную, основанную на экологии стратегию профилактики кариеса зубов.
По словам ведущего автора, доктора Юми Чокью Дель Рей, научного сотрудника Орхусского университета, исследование заполняет важный пробел между лабораторными данными и клиническими доказательствами. «Это исследование, насколько нам известно, является первым, демонстрирующим комбинированное воздействие аргинина на рН биопленки, микробный состав и архитектуру матрикса в стоматологических биопленках. Мы наблюдали положительное влияние аргинина на рН биопленки, даже несмотря на то, что он применялся в группе пациентов, у которых в среднем было около десяти активных поражений на человека. Кроме того, мы обнаружили увеличение количества организмов, метаболизирующих аргинин, и общее снижение выработки матриксных компонентов на основе углеводов, что может указывать на образование менее вредных биопленок. Однако, интересно, что четкой корреляции между этими микробиологическими или структурными изменениями и индивидуальной реакцией pH на обработку аргинином не обнаружено».
Полученные данные подтверждают использование аргинина в качестве немикробного средства для профилактики кариеса, направленного на экологию биопленок, а не на неизбирательное уничтожение бактерий. «Наши результаты подтверждают идею о том, что с кариесом можно эффективно бороться, используя не биоцидные, основанные на экологии стратегии, такие как добавление аргинина в средства по уходу за полостью рта. В то же время наши результаты показывают, что индивидуальные реакции на аргинин различны и еще не до конца изучены», - заключила доктор Дель Рей.
В целом, исследование предоставляет убедительные клинические доказательства того, что аргинин может снижать вирулентность зубных биопленок с помощью множества взаимодополняющих механизмов — ослабления окисления зубного налета, изменения структуры биопленки и благоприятного воздействия на микробиом полости рта. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить факторы, определяющие, кому этот вид лечения приносит наибольшую пользу и как его можно оптимально применять в клинической практике.
В этом первом исследовании такого рода ученые продемонстрировали комбинированное воздействие аргинина на рН, микробный состав и архитектуру матрикса биопленок у пациентов с активным кариесом.
В исследовании приняли участие десять пациентов, которые носили специальные интраоральные шины в течение четырех дней, чтобы обеспечить рост биопленки in situ. Биопленки подвергались трем ежедневным циклам наложения шин в растворе сахарозы на 5 минут, а затем в растворе аргинина или плацебо на 30 минут. Этот подход позволил исследователям напрямую сравнить обработанные аргинином и необработанные биопленки в клинически значимых условиях.
Профессор кариологии доктор Себастьян Шлафер считает, что понимание того, как аргинин влияет на взаимодействие между рН, микробным составом и структурой зубной биопленки, может помочь усовершенствовать стратегии лечения кариеса.
Изменения уровня рН и структуры матрицы биопленки
После эксперимента с сахарозой, используя рН-чувствительный краситель, исследователи измерили микромасштабные изменения рН в биопленках участников. Они обнаружили, что биопленки, подвергшиеся воздействию аргинина, показали значительно более высокий уровень рН через 10 и 35 минут после воздействия сахарозы по сравнению с биопленками, получавшими плацебо.
В ходе исследования также был изучен внеклеточный матрикс биопленок, особое внимание было уделено углеводным компонентам, которые способствуют повышению вирулентности. Проанализировав полученные результаты, исследователи обнаружили, что обработка аргинином привела к общему снижению содержания фукозосодержащих матричных углеводов и изменила пространственное распределение галактозосодержащих матричных углеводов. Содержание галактозосодержащего материала уменьшилось в основании биопленки и увеличилось на поверхности. Эти структурные изменения могут уменьшить образование сильнокислотных микрониш (кислотной эрозии эмали) в зубном налете и способствовать созданию менее кариесогенной среды для образования биопленки.
Модуляция микробиома, а не уничтожение бактерий
Затем исследователи оценили состав микробной биопленки. Они обнаружили, что в биопленках, получавших как аргинин, так и плацебо, преобладали виды Streptococcus и Veillonella. Однако аргинин значительно снизил долю кислотопродуцирующих бактерий из группы S. mitis и S. oralis и немного увеличил относительную численность бактерий, способных метаболизировать аргинин в щелочь. В совокупности эти изменения могут помочь объяснить улучшенный контроль рН, наблюдаемый в биопленках, обработанных аргинином.
Старший автор доктор Себастьян Шлафер, профессор кафедры стоматологии и гигиены полости рта Орхусского университета, объяснил более широкое клиническое значение аргинина. Он рассказал, что большинство используемых в настоящее время средств для самостоятельной гигиены полости рта основаны на противомикробных препаратах. Это довольно неспецифичная стратегия, поскольку эти средства не проводят различия между полезными и вредными бактериями.
«Аргинин представляет собой более экологичный подход: вместо того, чтобы уничтожать микроорганизмы, он модулирует микробиоту полости рта в благоприятном направлении. Мы уже знаем, что аргинин стимулирует рост и активность бактерий, продуцирующих щелочь, и противодействует активности кариесогенных бактерий. Однако до сих пор существует очень мало знаний о том, как аргинин влияет на взаимодействие между рН, микробным составом и структурой матрицы зубной биопленки. Понимая эти механизмы более подробно, мы можем лучше объяснить, почему одним пациентам терапия на основе аргинина приносит больше пользы, чем другим, и в долгосрочной перспективе потенциально оптимизировать стратегии клинического лечения», - пояснил он.
“Наши результаты подтверждают идею о том, что кариесу можно эффективно противодействовать, используя стратегию, не связанную с применением биоцидов, основанную на защите окружающей среды”, - доктор Юми Чокью Дель Рей.
Клиническая значимость и направления на будущее
Доктор Юми Чокью Дель Рей говорит, что недавнее исследование аргинина, проведенное под ее руководством, предлагает не биоцидную, основанную на экологии стратегию профилактики кариеса зубов.
По словам ведущего автора, доктора Юми Чокью Дель Рей, научного сотрудника Орхусского университета, исследование заполняет важный пробел между лабораторными данными и клиническими доказательствами. «Это исследование, насколько нам известно, является первым, демонстрирующим комбинированное воздействие аргинина на рН биопленки, микробный состав и архитектуру матрикса в стоматологических биопленках. Мы наблюдали положительное влияние аргинина на рН биопленки, даже несмотря на то, что он применялся в группе пациентов, у которых в среднем было около десяти активных поражений на человека. Кроме того, мы обнаружили увеличение количества организмов, метаболизирующих аргинин, и общее снижение выработки матриксных компонентов на основе углеводов, что может указывать на образование менее вредных биопленок. Однако, интересно, что четкой корреляции между этими микробиологическими или структурными изменениями и индивидуальной реакцией pH на обработку аргинином не обнаружено».
Полученные данные подтверждают использование аргинина в качестве немикробного средства для профилактики кариеса, направленного на экологию биопленок, а не на неизбирательное уничтожение бактерий. «Наши результаты подтверждают идею о том, что с кариесом можно эффективно бороться, используя не биоцидные, основанные на экологии стратегии, такие как добавление аргинина в средства по уходу за полостью рта. В то же время наши результаты показывают, что индивидуальные реакции на аргинин различны и еще не до конца изучены», - заключила доктор Дель Рей.
В целом, исследование предоставляет убедительные клинические доказательства того, что аргинин может снижать вирулентность зубных биопленок с помощью множества взаимодополняющих механизмов — ослабления окисления зубного налета, изменения структуры биопленки и благоприятного воздействия на микробиом полости рта. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить факторы, определяющие, кому этот вид лечения приносит наибольшую пользу и как его можно оптимально применять в клинической практике.
Читайте также:
Статьи от брендов
0 комментариев