Исследователи из Университета Нагоя (Япония) разработали инновационный метод лечения пародонтита, который позволяет целенаправленно уничтожать патогенные бактерии, сохраняя при этом полезные микроорганизмы полости рта, необходимые для здоровья.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Translational Medicine. Здоровье полости рта зависит от разнообразного и сбалансированного микробиоценоза. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) является ключевым патогеном, вызывающим воспаление и нарушающим этот баланс. Дисбиоз может повредить костную ткань и в конечном итоге привести к потере зубов. Существующие методы лечения пародонтита, включая антибиотики и антимикробную фотодинамическую терапию (aPDT), уничтожают как патогенные, так и полезные бактерии полости рта. Эти подходы часто нарушают микробиологическую экосистему полости рта, а также могут приводить к высвобождению липополисахарида — эндотоксина, который может усугубить воспаление.
Чтобы решить эти проблемы, исследователи адаптировали ближнюю инфракрасную фотоиммунотерапию — метод, изначально разработанный для лечения рака. В этом методе используется соединение антител и красителя, которое связывается с клетками-мишенями и активируется ближним инфракрасным светом. Развивая эту технологию, исследователи разработали метод с использованием IgY — антител из яичных желтков кур, иммунизированных против P. gingivalis. Поскольку IgY можно производить в больших количествах при низких затратах, этот метод обладает значительным клиническим потенциалом. Исследователи оценили этот новый подход, получивший название «целевая фотоантибактериальная терапия в ближнем инфракрасном диапазоне», на культурах клеток человека и на мышах с целью уничтожения P. gingivalis при сохранении здоровой микрофлоры полости рта, сравнив его эффективность с традиционными методами лечения.
В экспериментах на клеточных культурах соединение «антитело-краситель» избирательно связывалось с P. gingivalis, не затрагивая другие бактерии и здоровые клетки десны человека. Под воздействием ближнего инфракрасного света краситель накапливался в P. gingivalis, разрушал их наружную мембрану и уничтожал бактерии. Испытания подтвердили, что новая терапия не наносила вреда клеткам десен человека. На мышиных моделях пародонтита новое лечение значительно снизило потерю альвеолярной кости. Анализ слюны показал, что терапия улучшила микробиоту полости рта, уничтожив патогенные бактерии P. gingivalis и сохранив популяции полезных стрептококков. Для сравнения: стандартные антибиотики и aPDT уничтожали как патогенные, так и полезные бактерии, что еще больше нарушало микробиоту полости рта. «Результаты показали, что в отличие от антибиотиков или стандартной световой терапии, этот подход избирательно уничтожает основные патогенные виды, сохраняя при этом остальную часть бактериального сообщества полости рта», — рассказал первый автор статьи Хироси Маруяма.
Исследователи объясняют, что пародонтит вызывается несколькими видами бактерий, поэтому сосредоточиться только на одном из них может оказаться недостаточно. Они намерены использовать искусственный интеллект для анализа общедоступных данных о бактериях полости рта, чтобы выявить другие важные виды и лучше понять, как они взаимодействуют. Эти знания помогут разработать более точные методы лечения. Поскольку пародонтит связан с такими проблемами со здоровьем, как ревматоидный артрит и диабет, исследователи полагают, что их анализ на основе ИИ также может помочь определить, какие пациенты с наибольшей вероятностью получат пользу от целевых методов лечения.
