Účinek složek pro zdraví ústní dutiny na získanou slinnou pelikulu

Sliny obsahují mnoho proteinů a složek, které přispívají k tvorbě filmu, a víme, že sliny tvoří na površích složité, strukturované filmy. Slizniční slinná vrstva se skládá z pohyblivé vrstvy slin a nepohyblivého filmu slinných proteinů adsorbovaných na buňkách ústního epitelu, „slizniční pelikule“. Slinný film je tenký (10-100 µm), extrémně viskoelastický a napomáhá lubrikaci, ovlivňuje smyslové vnímání potravy v ústech a udržuje zdraví ústní dutiny. Zjevné viskoelastické a povlakové vlastnosti slin jsou ve skutečnosti způsobeny především tvorbou neuvěřitelně silného viskoelastického filmu na površích a rozhraních. Viskozita roztoku slin je ve skutečnosti blízká vodě při vysokých smykových rychlostech, ale mezifázová viskozita je více než 10 000krát vyšší než u vody, což zcela dominuje fyzikálním vlastnostem slinného filmu jako celku. Tato komplexní struktura je řízena interakcemi v molekulárním měřítku a předpokládá se, že je zodpovědná za filmotvorné vlastnosti slin. Co je stále nejasné, jsou základní fyzikální a molekulární mechanismy, které jsou základem filmotvorných vlastností slin. Ačkoli viskózní a lubrikační vlastnosti slin byly často připisovány mucinům, zdá se, že izolované muciny neudělují stejné lubrikační vlastnosti jako u celých slin. Další proteiny, jako je statherin, se podílejí na zlepšení hraniční lubrikace. Zdá se, že molekulární složení slinných proteinů a přítomnost iontů jsou důležité pro tvorbu slinného filmu. Například příušní sliny, které neobsahují žádný mucin, jsou stále vysoce lubrikační pravděpodobně díky své vysoce viskoelastické povrchové vrstvě.

Slizniční pelikula může být napodobena in vitro adsorpcí slinných proteinů na povrchy modelu za vzniku mezifázových filmů a ukázalo se, že je vysoce lubrikační. Bylo prokázáno, že přítomnost polyfenolů snižuje kluznost těchto povrchových filmů a dobře koreluje s jejich senzorickými vlastnostmi. V Quadram Institute Bioscience (QIB) máme více než 20 let zkušeností se studiem proteinů na rozhraních a površích, zejména jak může kompetitivní adsorpce na rozhraních proteinů s povrchově aktivními látkami a jinými povrchově aktivními složkami ovlivnit složení, strukturu a stabilitu rozhraní. a jak to řídí funkčnost systému jako celku. To bylo aplikováno ve společné studii na mezifázových slinných filmech s Kings College London, kde jsme prokázali vysoce viskoelastickou povahu slinného filmu a kritický význam vápenatých iontů při jeho tvorbě.

V rámci tohoto projektu prokázal nedávný postgraduální (PhD) studentský projekt na QIB, že přidaný vápník může posílit slinnou pelikulu a že tvorba pelikuly byla dvoustupňový proces zahrnující malé, povrchově aktivní proteiny v primárním stadiu, a větší mucinové proteiny v pozdější fázi. Studie také prokázala, že snížení pH snížilo integritu pelikuly, což nám pomáhá porozumět roli pelikuly při prevenci eroze kyselinou, a že přidání různých aktivních složek ze zubní pasty a ústní vody by odstranilo určité proteiny z pelikuly, v závislosti na na typu účinné látky a povrchu, na kterém se pelikula vytvořila. Rádi bychom tento projekt rozšířili a podívali se na to, jak tyto aktivní složky v ústní vodě a zubní pastě ovlivňují strukturu pelikuly a zda nějaká kombinace těchto složek má nějaký další účinek.

Naše hypotéza proto je, že aktivní složky ze zubních past a ústních vod mohou být použity k řízení struktury slinné pelikuly prostřednictvím jejich interakcí buď s povrchem, na který je pelikula adsorbována, nebo s proteiny v samotné pelikule.

Pochopení těchto změn ve struktuře a vlastnostech slinného filmu nám pak může pomoci pochopit, jak pelikula a aktivní složky chrání zuby před kazem a nemocemi.