O pastă de dinți „inteligentă” blochează bacteriile care provoacă parodontita fără a distruge microbiomul oral

Sursa foto: Sciencedaily

O echipă de cercetători de la Fraunhofer a pus la punct o abordare nouă în lupta împotriva parodontitei: un ingredient activ care inhibă creșterea bacteriilor dăunătoare responsabile de boală, fără a elimina microorganismele benefice din cavitatea bucală. Descoperirea, transformată ulterior în produse de îngrijire orală de către spin-off-ul Periotrap, marchează o schimbare semnificativă față de tratamentele convenționale care „curăță” în mod larg flora microbiană a gurii.

O pastă de dinți „inteligentă” care restabilește echilibrul biologic

Gura umană adăpostește peste 700 de tipuri de bacterii, însă doar un număr redus contribuie la apariția parodontitei. Aceste microorganisme dăunătoare se acumulează în placa dentară, în special la nivelul liniei gingivale, unde pot declanșa inflamația cunoscută sub numele de gingivită. Dacă inflamația nu este controlată, ea poate evolua spre parodontită cronică, cu retracție gingivală și pierdere dentară.

Riscurile nu se limitează la cavitatea bucală: odată ce bacteriile patogene pătrund în sânge, ele pot contribui la afecțiuni grave, între care:

• diabet
• boli reumatice
• artrită
• boli cardiovasculare
• boli inflamatorii intestinale cronice
• boala Alzheimer

În acest context, ideea de a «ucide totul» cu gargară pe bază de alcool sau cu soluții de clorhexidină a demonstrat limite: astfel de tratamente afectează simultan bacteriile dăunătoare și cele utile, iar refacerea microbiomului oral devine dificilă. Deoarece microorganisme precum Porphyromonas gingivalis se dezvoltă bine în țesuturi inflamatorii, ele pot recâștiga rapid terenul după o terapie ne-selectivă, în timp ce bacteriile benefice revin mai greu, rezultând un dezechilibru numit disbioză și, adesea, recurența bolii.

De ce tratamentele convenționale nu sunt suficiente

Produsele orale convenționale, fie că sunt gargară alcoolică sau soluții antiseptice pe bază de clorhexidină, au ca efect eliminarea unei game largi de bacterii. Această abordare de tip „bombă atomică” funcționează pe termen scurt prin reducerea încărcăturii bacteriene, dar are și efecte secundare: după întreruperea tratamentului, re-colonizarea cavității bucale se face adesea dintr-un amestec de specii, iar cele care profită cel mai mult sunt frecvent agentii patogeni adaptați la mediul inflamator.

Astfel, lipsa selectivității poate perpetua ciclul de inflamație și recidivă, iar nevoia unei strategii care să protejeze și să sprijine comunitățile microbiene benefice a devenit evidentă pentru cercetători.

Un compus care blochează creșterea bacteriilor patogene

La Institutul Fraunhofer pentru Terapie Celulară și Imunologie IZI din Halle a fost identificată substanța numită guanidinoethylbenzylamino imidazopyridine acetate. Spre deosebire de agenții antiseptici care omoară bacteriile, acest compus acționează prin inhibarea creșterii microbilor patogeni, precum Porphyromonas gingivalis, împiedicându-i să-și exercite efectele toxice.

„În loc să ucidem pur și simplu agenții care provoacă gingivita, le inhibăm creșterea. Ei nu mai pot desfășura efectele toxice, iar bacteriile benefice pot ocupa nișele care altfel le-ar fi inaccesibile. Astfel, substanța lucrează în armonie cu bacteriile sănătoase pentru a reconstrui și stabiliza delicat echilibrul microbian din gură,” explică Stephan Schilling, șeful diviziei Biochimie moleculară a medicamentelor și dezvoltare terapeutică de la Fraunhofer IZI.

De la proiect de cercetare la produs comercial

Tehnologia a început ca parte a unui proiect de cercetare finanțat de Uniunea Europeană, care a reunit parteneri internaționali. În 2018, în Halle a fost înființată Periotrap Pharmaceuticals GmbH pentru a transforma descoperirea într-o gamă de soluții practice pentru îngrijirea orală. Lucrând îndeaproape cu Fraunhofer IZI și cu Institutul Fraunhofer pentru Microstructură a Materialelor și Sisteme IMWS, echipa a creat o pastă de dinți formulată special pentru a susține microbiomul oral.

Mirko Buchholz, unul dintre fondatori, spune că produsul este conceput pentru prevenirea parodontitei: „La fel ca o pastă de dinți convențională, conține, de asemenea, abrazivi și fluor pentru prevenirea cariilor.” Astfel, produsul combină funcțiile obișnuite ale unei paste de dinți cu proprietatea selectivă de a bloca agenții patogeni care compromit sănătatea gingiilor.

Provocările transformării compusului într-un ingredient utilizabil

Integrarea compusului în produse de uz zilnic a presupus o serie de cerințe stricte. Ingredientul activ trebuia să blocheze eficient bacteriile dăunătoare, dar în același timp să fie complet sigur pentru utilizare cotidiană: nu putea să fie toxic, să pătrundă în fluxul sanguin sau să provoace colorarea dinților.

Cercetătorii Fraunhofer IZI au realizat studii biochimice și de structură pentru a înțelege mecanismul de acțiune și pentru a optimiza formula. Această muncă a permis stabilirea compoziției ideale a ingredientelor active din pastă, echilibrând eficacitatea cu siguranța.

Evaluarea compatibilității și performanței produsului

Institutul Fraunhofer IMWS a jucat un rol cheie în evaluarea interacțiunilor dintre diferitele formulări și suprafețele dinților și gingiilor. Utilizând instrumente avansate, cum ar fi microscopie electronică de baleiaj și analize chimice, cercetătorii au examinat compatibilitatea și performanța în detaliu.

„Microscopia electronică de baleiaj, caracterizarea chimică și măsurătorile cantitative ne permit să tragem concluzii detaliate despre compatibilitatea și funcțiunea unei substanțe. Pe scurt: aflăm dacă pasta de dinți funcționează sau nu,” spune Andreas Kiesow, managerul grupului pentru caracterizarea produselor medicale și cosmetice.

Toate testele au fost realizate în conformitate cu standardele Bune Practici de Laborator (Good Laboratory Practice, GLP), astfel încât rezultatele să îndeplinească cerințele naționale și internaționale stricte. Conformitatea cu liniile directoare GLP a constituit un element esențial al proiectului, permițând dezvoltarea unui produs de îngrijire orală de standard medical, nu doar a unei paste de dinți inovatoare.

Gama de produse și direcțiile viitoare

Pentru a completa pasta de dinți, echipa PerioTrap și cercetătorii au dezvoltat, de asemenea, un gel aplicat după curățările profesionale dentare, menit să blocheze bacteriile dăunătoare, să susțină microbiomul sănătos și să mențină sănătatea gingiilor. În curs de dezvoltare se află și o apă de gură și alte soluții pentru îngrijirea orală, toate bazate pe aceeași abordare selectivă.

Mai mult, există potențial pentru aplicare în medicina veterinară, deoarece bolile parodontale la câini și pisici au cauze similare. Extinderea în acest domeniu ar putea aduce beneficii proprietarilor și animalelor de companie printr-o îngrijire gingivală mai blândă și mai eficientă.

Un pas înainte în managementul bolilor gingivale

Abordarea dezvoltată la Fraunhofer reprezintă o alternativă promițătoare la metodele agresive care perturbă întregul microbiom oral. Prin inhibarea specifică a agenților patogeni, noua pastă de dinți și produsele asociate urmăresc să permită comunităților microbiene benefice să recupereze terenul, restabilind echilibrul natural și reducând riscul de recidivă.

Deși cercetarea continuă și produsele sunt în plină dezvoltare, standardele riguroase de testare și transformarea rezultatelor într-o gamă de produse practice indică un potențial real pentru îmbunătățirea prevenției și tratamentului parodontitei.

Informații suplimentare

Detalii suplimentare despre tehnologie și etapele dezvoltării sunt disponibile în comunicatul instituțional al Fraunhofer: Fraunhofer – New toothpaste stops periodontal pathogens, iar prezentarea populară a descoperirii poate fi consultată și pe pagina ScienceDaily.