Nowa pasta do zębów na bazie bakterii?

Badacze zidentyfikowali właśnie proteinę odpowiedzialną za inhibicję wzrostu bakterii odpowiedzialnych za próchnicę zębów. FruA, czyli enzym, o którym mowa, jest syntezowany naturalnie przez inną bakterię jamy ustnej i może stać się wkrótce częścią składu nowych past do zębów.

Bakterie są wszędzie, nawet w ustach! Pośród 700 gatunków, które wybrały sobie nasze zęby oraz nasz język, jako siedzibę, które jest dla nich środowiskiem idealnym, ponieważ wilgotnym i ciepłym, niektóre bakterie są odpowiedzialne na próchnicę albo za nieprzyjemny oddech.

Ale niektóre gatunki bakterii, na odwrót, są pożyteczne, albowiem zapewniają naturalną ochronę przeciwko chorobom jamy ustnej i zębów, albo przeciwko tworzeniu się kamienia nazębnego... Jest to atut, który być może zostanie wykorzystany pewnego dnia do produkcji nowych past do zębów.

Bakterie streptokoki mutans (Streptococcus mutans i Streptococcus sobrinus) są uważane za pierwsze czynniki powstawania próchnicy. Aby skutecznie drążyć dziury w szkliwie zębowym, które jest chronione jednak przez warstwę fluoru, bakterie te tworzą swojego rodzaju bioekran w jamie ustnej, a przede wszystkim na zębach.

Wydzielają tam bardzo szczególny enzym, glukozotransferazę, która stosuje sacharozę w tworzeniu długich łańcuchów glukanu (polimery glukozy).

FruA i cukier

Inna bakteria, Streptococcus salivarius, preferuje z kolei kolonizację miękkich obszarów jamy ustnej, a przede wszystkim podoba im się nabłonek języka. Bakteria ta zresztą była już znana z tego, iż zapewniała regulację równowagi flory jamy ustnej, co w konsekwencji hamowało rozwój próchnicy. Zostało to udowodnione dzięki wielu różnym doświadczeniom przeprowadzonym in vitro.

Dlatego też, okazało się, że bakteria Streptococcus salivarius, może hamować rozwój bioekranu produkowanego przez złe bakterie. A jego sekretna broń to prawdopodobnie substancje, które sam wydziela.

Według nowych rezultatów, które ukazały się w przeglądzie Applied and Environmental Microbiology, naukowcom z National Institute of Infectious Diseases (Narodowy Instytut Chorób Zakaźnych) w Tokyo, w Japonnii, udało się zidentyfikować odpowiedzialną molekułę: chodzić tutaj ma o enzym FruA.

Proteina ta jest fruktozydazą – to znaczy, że łamie ona powiązania chemiczne niektórych cukrów złożonych. W szczególności, może ona hydrolizować polimery fruktozy, a nawet sacharozy.

Aby ją zidentyfikować, badacze pobrali płyn zewnątrzkomórkowy (supernatant) pochodzący z hodowli in vitro bakterii Streptococcus salivarius. Następnie, naukowcy odseparowali wszystkie proteiny zawarte w płynie, w zależności od ich rozmiaru oraz ciężaru (dzięki chromatofrafii żelem filtracyjnym oraz wymiania jonowej, dla jasności).

Następnie, naukowcy założyli hodowlę bakterii próchnicogennych (Streptococcus mutans) w obecności uzyskanych ekstraktów proteinowych, obserwując wtedy, iż ich rozwój był bardzo mocno zagrożony w ektraktach, których punktem wspólnym było to, iż zawierały enzym FruA.

Enzym FruA gotowy do skolonizowania naszych past!

Jeśli nawet mechanizm działania nie jest jeszcze dobrze wyjaśniony, to jednakże można było wykazać, mimo wszystko, iż wzrost koncentracji cukrów z 0,25% do 3% w środowisku przywraca wzrost bakterii Streptococcus mutans. Wydawać więc by się mogło, że hydroliza sacharozy przez enzym FruA nie pozostawia wystarczających ilości cukru do dyspozycji bakteriom Streptococcus mutans, aby te mogły się rozwijać ... o ile środowisko nie zawiera go i tak dużo.

W oczekiwaniu na szczepionkę przeciwko próchnicy zębów, należy więc unikać jedzenia zbyt słodkich produktów, a przede wszystkim należy dobrze szczotkować zęby! Zresztą, za jakiś czas, bardziej skuteczna pasta, ponieważ zawierająca enzym FruA, być może ujrzy w końcu światło dzienne.

W rzeczywistości, enzym FruA, który jest syntezowany przez grzyba z gatunku Aspergillus niger, jest już produkowany przemysłowo, i mimo że obydwie proteiny są dość różne w swoich sekwencjach (jedynie 30% indentyczności oraz 60% podobieństwa, jak stwierdzono), to są one równie skuteczne w hamowaniu wzrostu bakterii szkodliwych, według rezultatów uzyskanych przez badaczy japońskich.