Nie cierpisz wizyt u dentysty? Na samo przypomnienie dźwięku wiertła robi ci się niedobrze? Być może już niedługo nie będziesz musiał się obawiać, że z powodu chorób zębów czeka cię borowanie. Próchnicy będzie można bowiem łatwo zapobiec.

Badacze z Uniwersytetu Pensylwanii i Uniwersytetu Indiany odkryli właśnie, że nanocząstki żelaza zmniejszają rozwój płytki nazębnej. Niszczą też bakterie powodujące próchnicę.

Jak dokonano odkrycia? Naukowcy postanowili wykorzystać związek opracowany do leczenia anemii – ferumoxytol. To cząsteczki tlenku żelaza pokryte cząsteczkami cukrów. Badacze wykazali, że stosowanie tego związku cztery razy dziennie w połączeniu z wodą utlenioną jest bardzo skutecznym sposobem zapobiegającym rozwojowi płytki nazębnej i namnażaniu się bakterii powodujących próchnicę.

Uczeni dowiedli skuteczności tej metody w trwającym dwa tygodnie badaniu klinicznym. Badanych podzielono na trzy grupy. Pierwsza stosowała ferumoxytol i wodę utlenioną, druga ferumoxytol, ale pozbawiony cząsteczek tlenku żelaza, trzecia zaś zwykłą wodę. Żeby nie narażać ochotników na uszkodzenie własnych zębów, nosili oni specjalne nakładki na zęby wykonane z naturalnego szkliwa. Nanoszono na nie cztery razy dziennie roztwór cukru, co miało naśladować jedzenie posiłków bogatych w cukry.

Skuteczny i precyzyjny sposób na bakterie powodujące próchnicę

Jak się okazało, ferumoxytol zawierający żelazo w połączeniu z wodą utlenioną znacząco ograniczył powstawanie płytki nazębnej i liczbę bakterii. Jednocześnie okazał się bezpieczny dla innych bakterii zamieszkujących jamę ustną. Nie miał na nie wpływu w ogóle.

– Stwierdziliśmy, że to bardzo skuteczna i precyzyjna metoda lecznicza. Zaburza powstawanie płytki nazębnej wytwarzanej przez bakterie Streptococcus mutans, które powodują próchnicę. Zmniejsza też wielkość uszkodzeń szkliwa – mówi dr. Hyun (Michel) Koo, wykładowca School of Dental Medicine Uniwersytetu Pensylwanii.

Badacze mają aż trzy wyjaśnienia niezwykłej skuteczności tego sposobu. Po pierwsze, rozkład wody utlenionej na wodę i atomy tlenu zachodzi w kwaśnym środowisku, czyli najbardziej sprzyjającemu rozwojowi bakterii powodujących próchnicę. Aktywny tlen może wtedy uszkodzić bakterie, które namnażają się w takich warunkach.

Po drugie, ferumoxytol rozkładał też cukry, które sklejają płytką nazębną i nadają jej strukturę. Po trzecie (i najważniejsze), ferumoxytol wiąże się z receptorami na powierzchni S. mutans i ułatwia ich zniszczenie przez atomy tlenu.

Lek i metoda na badanie stanu szkliwa w jednym

Dodanie związku chemicznego, który zabarwia się na niebiesko w obecności atomowego tlenu, jak sugerują badacze, może być sposobem na stworzenie leku, który będzie jednocześnie testem diagnostycznym. Im mocniejsze bowiem byłoby niebieskie zabarwienie, tym więcej bakteryjnego osadu znajdowałoby się na zębach. Wskazywałoby to na miejsca szczególnie podatne na uszkodzenia lub takie, gdzie bakterie już uszkodziły szkliwo.

Badacze dodają, że to pierwsze badanie kliniczne, które dowiodło skuteczności nanozymów w walce z chorobą. Nanozymy to cząsteczki, które mają naśladować działanie enzymów, czyli ułatwiać chemiczne reakcje. Enzymy jednak są zwykle białkami o bardzo skomplikowanej budowie, stąd badacze szukają innych, prostszych sposobów, by je zastąpić.

W tym wypadku nanozymami są pokryte cukrami cząsteczki tlenku żelaza, a reakcją rozkład płytki nazębnej i uszkodzenie bakterii S. mutans. Sposób nie jest całkiem nowy, bo badacze donosili o nim już w 2018 roku na łamach „Nature”. Teraz jednak zakończyły się badania kliniczne z udziałem ludzi, których wyniki naukowcy publikują.

Badania kliniczne zaś to pierwszy krok na drodze do rejestracji leku. W tym wypadku będzie to o tyle łatwiejsze, że ferumoxytol został wcześniej gruntownie przebadany pod kątem bezpieczeństwa i skutków ubocznych (w anemii podawany jest dożylnie). Byłby to pierwszy celowany lek zapobiegający rozwojowi próchnicy.

Źródła: University of Pennsylvania, Nano Letters, Nature Communications