Virkning af orale sundhedsingredienser på den erhvervede spytpellicle

Spyt indeholder mange proteiner og komponenter, der bidrager til filmdannelse, og vi ved, at spyt danner komplekse, strukturerede film på overflader. Det slimhinde spytlag består af et mobilt spytlag og en immobil film af spytproteiner adsorberet på orale epitelceller, "slimhindepelliklen". Spytfilmen er tynd (10-100 µm), ekstremt viskoelastisk og hjælper med at smøre, påvirker den sensoriske opfattelse af mad i munden og opretholder mundsundheden. Spytts tilsyneladende viskoelastiske og belægningsegenskaber skyldes faktisk hovedsageligt dannelsen af ​​en utrolig stærk, viskoelastisk film på overflader og grænseflader. Spytts opløsningsviskositet er faktisk tæt på vands ved høje forskydningshastigheder, men grænsefladeviskositeten er mere end 10.000 gange større end vand, hvilket fuldstændigt dominerer de fysiske egenskaber af spytfilmen som helhed. Denne komplekse struktur er drevet af interaktioner i molekylær skala og menes at være ansvarlig for spyts filmdannende egenskaber. Hvad der stadig er uklart, er de grundlæggende fysiske og molekylære mekanismer, der ligger til grund for spyts filmdannende egenskaber. Selvom spyts viskøse og smørende egenskaber ofte er blevet tildelt muciner, ser det ud til, at isolerede muciner ikke bibringer de samme smøreegenskaber, som de gør i hel spyt. Andre proteiner såsom statherin er blevet impliceret i at forbedre grænsesmøring. Den molekylære sammensætning af spytproteiner og tilstedeværelsen af ​​ioner synes at være alle vigtige for dannelsen af ​​spytfilmen. For eksempel er parotispyt, som ikke indeholder mucin, stadig meget smørende, sandsynligvis på grund af dets meget viskoelastiske overfladelag.

Slimhinden kan efterlignes in vitro ved at adsorbere spytproteiner på modeloverflader for at danne grænsefladefilm og har vist sig at være stærkt smørende. Tilstedeværelsen af ​​polyphenoler har vist sig at reducere smøreevnen af ​​disse overfladefilm og korrelerer godt med deres sensoriske egenskaber. På Quadram Institute Bioscience (QIB) har vi over 20 års erfaring med at studere proteiner ved grænseflader og overflader, især hvordan konkurrencedygtig adsorption på grænseflader af proteiner med overfladeaktive stoffer og andre overfladeaktive komponenter kan påvirke sammensætningen, strukturen og stabiliteten af ​​grænsefladen. , og hvordan dette styrer funktionaliteten af ​​systemet som helhed. Dette blev anvendt i en kollaborativ undersøgelse af grænsefladespytfilm med Kings College London, hvor vi påviste spytfilmens meget viskoelastiske natur og den kritiske betydning af calciumioner i dens dannelse.

Forud for dette projekt påviste det nylige postgraduate (PhD)-studerende projekt ved QIB, at tilsat calcium kan styrke spytpelliklen, og at dannelsen af ​​pelliklen var en to-trins proces, der involverede små, overfladeaktive proteiner i det primære stadie, og større mucinproteiner i det senere stadium. Undersøgelsen viste også, at reduktion af pH reducerede pelliklens integritet, hvilket hjælper os med at forstå pelliklens rolle i at forhindre syreerosion, og at tilsætning af forskellige aktive ingredienser fra tandpasta og mundskyl ville fjerne visse proteiner fra pelliklen, afhængigt af på typen af ​​aktivt stof og overfladen, hvorpå pelliklen blev dannet. Vi vil gerne udvide dette projekt til at se på, hvordan disse aktive ingredienser i mundskyl og tandpasta påvirker strukturen af ​​pelliklen, og om nogen kombinationer af disse ingredienser har yderligere effekt.

Derfor er vores hypotese, at aktive ingredienser fra tandpasta og mundskyllevand kan bruges til at kontrollere strukturen af ​​spytpellicle gennem deres interaktioner med enten overfladen, som pelliklen er adsorberet til, eller med proteinerne i selve pelliklen.

At forstå disse ændringer i spytfilmens struktur og egenskaber kan hjælpe os med at forstå, hvordan pelliklen og de aktive ingredienser beskytter tænderne mod forfald og sygdom.