Оралните бактерии са готови да започнат да действат в момента, в който денталният хигиенист завърши изстъргването на плака от зъбите на пациента. Яденето на захар или други въглехидрати кара бактериите бързо да възстановят този жилав и лепкав биофилм и да произвеждат киселини, които разяждат зъбния емайл, което води до кариеси. Сега учените съобщават за лечение, което някой ден може да спре образуването на плака и кухини на първо място, като се използва нов тип формула от цериеви наночастици, която ще се прилага върху зъбите в зъболекарския кабинет.

кариеса

Изследователите ще представят своя напредък към тази цел днес на Американското химическо общество (ACS) Fall 2020 Virtual Meeting & Expo.

Устата съдържа повече от 700 вида бактерии, казва Ръсел Пезавенто, д-р д-р, главен изследовател на проекта. Те включват полезни бактерии, които помагат за смилането на храната или поддържат други микроби в контрол. Те също така включват вредни стрептококови видове, включително Streptococcus mutans. Скоро след почистване тези бактерии се придържат към зъбите и започват да се размножават. Със захар като енергиен източник и градивен елемент, микробите постепенно образуват жилав филм, който не може лесно да бъде отстранен чрез четкане. Докато бактериите продължават да метаболизират захарта, те произвеждат киселинни странични продукти, които разтварят зъбния емайл, проправяйки пътя за кариесите.

Зъболекарите и потребителите могат да се борят с продукти, включително калаен флуорид за инхибиране на плаката и сребърен нитрат или сребърен диамин флуорид, за да спрат съществуващото кариес. Изследователите са изследвали и наночастици, изработени от цинков оксид, меден оксид или сребро за лечение на зъбни инфекции. Въпреки че бактерицидните агенти като тези имат своето място в стоматологията, многократните приложения могат да доведат както до оцветени зъби, така и до бактериална резистентност, според Пезавенто, който е в Университета на Илинойс в Чикаго. „Освен това тези агенти не са селективни, така че убиват много видове бактерии в устата ви, дори добри“, обяснява той.

Така че, Pesavento искаше да намери алтернатива, която няма да убие безразборно бактериите в устата и която би помогнала за предотвратяване на кариеса, вместо за лечение на кариеси след факта. Той и неговата изследователска група се насочиха към наночастици цериев оксид. Други екипи са изследвали ефектите на различни видове наночастици цериев оксид върху микробите, макар че само няколко са разглеждали ефекта им върху клинично значимите бактерии при първоначални условия за формиране на биофилми. Тези, които го направиха, приготвиха своите наночастици чрез реакции на окисление-редукция или реакции на утаяване, задвижвани с рН, или закупиха наночастици от търговски източници. Тези предишни формулировки или не са имали ефект, или дори са насърчавали растежа на биофилма при лабораторни тестове, казва той.

Но Пезавенто продължи, защото свойствата и поведението на наночастиците зависят поне частично от начина, по който са приготвени. Неговият екип произвежда техните наночастици чрез разтваряне на соли на цериев амониев нитрат или сулфат във вода. Други изследователи преди това са направили частиците по този начин, но не са тествали ефекта им върху биофилмите. Когато изследователите засяват полистиренови плочи със S. mutans в среда за растеж и хранят бактериите със захар в присъствието на разтвора на наночастици от цериев оксид, те откриват, че формулировката намалява растежа на биофилма с 40% в сравнение с плочите без наночастиците, въпреки че те не са били не може да измести съществуващите биофилми. При подобни условия сребърният нитрат - известен анти-кухинен агент, използван от зъболекарите - не показва ефект върху растежа на биофилма.

„Предимството на нашето лечение е, че изглежда по-малко вредно за оралните бактерии, като в много случаи не ги убива“, казва Пезавенто. Вместо това, наночастиците просто предотвратяват прилепването на микробите към полистироловите повърхности и образуването на прилепнали биофилми. В допълнение, токсичността на наночастиците и метаболитните ефекти в устните клетки на човека в чашките на Петри са по-малки от тези на сребърния нитрат.

Пезавенто, който получи патент през юли, би искал да комбинира наночастиците с укрепващ емайла флуорид във формула, която зъболекарите могат да рисуват върху зъбите на пациента. Но, отбелязва той, трябва да се свърши много работа, преди тази концепция да бъде осъществена. Засега екипът експериментира с покрития за стабилизиране на наночастиците при неутрално или леко основно pH - по-близо до pH на слюнката и по-здравословно за зъбите от настоящия кисел разтвор. Неговият екип също е започнал работа с бактерии, свързани с развитието на гингивит, и е открил една конкретна наночастица с покритие, която надделява калаен флуорид при ограничаване на образуването на слепващи биофилми при подобни условия. Пезавенто и неговият екип ще продължат да тестват лечението в присъствието на други бактериални щамове, обикновено присъстващи в устата, както и да тестват неговите ефекти върху човешките клетки на долния храносмилателен тракт, за да придобият по-добро усещане за цялостната безопасност на пациентите.