Skuteczność probiotyków doustnych SALI-10 w eksperymentalnym zapaleniu dziąseł

Zapalenie dziąseł to choroba jamy ustnej, która dotyka od 50% do 90% dorosłych na całym świecie. Patologię zapalenia dziąseł można odwrócić poprzez zmniejszenie lub usunięcie płytki bakteryjnej, która gromadzi się na tkankach twardych i miękkich, co uważane jest za standard postępowania w branży. Uważa się, że regularna higiena jamy ustnej w połączeniu z terapeutykami zapewniającymi działanie przeciwdrobnoustrojowe może łagodzić wystąpienie zapalenia dziąseł. Jednak testowanie terapeutyków pod kątem korzyści profilaktycznych w łagodzeniu rozwoju zapalenia dziąseł nie zostało w pełni zbadane.

Klasyczny model eksperymentalnego zapalenia dziąseł (EG) został opracowany w 1965 roku przez Loe i Silness, którzy przekonująco wykazali związek przyczynowy między gromadzeniem się płytki nazębnej a rozwojem klinicznie widocznego zapalenia dziąseł u zdrowych młodych dorosłych, którzy powstrzymywali się od wszelkich praktyk higieny jamy ustnej przez 21 dni. Ponadto, po wznowieniu zwyczajowych praktyk higieny jamy ustnej, wszyscy uczestnicy wykazali powrót do zdrowia dziąseł. Zrozumienie, jak uczestnicy szybko wrócili do zdrowia dziąseł, jest zgodne z obecnym rozumieniem, że klinicznie zdrowy stan jest aktywnym i dynamicznym procesem.

Neutrofile, rodzaj białych krwinek (leukocytów), stanowią kluczowy składnik wrodzonego systemu obronnego, który chroni tkanki przyzębia zarówno przed zapaleniem dziąseł, jak i zapaleniem przyzębia. Nie tylko są pierwszą linią obrony komórkowej, ale są również jednymi z najliczniejszych leukocytów w tkankach przyzębia. Zapalenie dziąseł wiąże się ze znacznym wzrostem liczby neutrofili migrujących do tkanek przyzębia. W przeciwieństwie do tego, osoby z zbyt małą liczbą neutrofili spowodowaną wrodzonymi niedoborami liczby neutrofili lub ich przepływu (LAD 1 i 2) lub osoby z wywołaną neutropenią przez indukcję chemiczną za pomocą środków przeciwmitotycznych, takich jak cyklofosfamid, niezmiennie rozwijają zapalenie przyzębia. Podobnie badania na myszach z wyłączonym genem, które mają defekt w przepływie neutrofili, również rozwijają zapalenie przyzębia. Zgodnie z kluczowym wkładem neutrofili zarówno w zapalenie dziąseł, jak i zapalenie przyzębia, przepływ neutrofili do tkanki dziąseł jest ściśle regulowany. Przyzębie zawiera mediatory wrodzonej obrony gospodarza, które ułatwiają przepływ neutrofili z wysoko unaczynionej tkanki dziąseł do szczeliny dziąsłowej, gdzie tworzą one "ścianę" między tkanką gospodarza a biofilmem płytki nazębnej.

Jednak przedłużona obecność neutrofili w tkance dziąseł nie jest tolerowana w stanie zdrowia. Niepowodzenie w obniżeniu przepływu neutrofili skutkuje wzrostem liczby neutrofili w tkance dziąseł i znacznym zwiększeniem utraty kości przyzębia. Dlatego też, naprowadzanie neutrofili do szczeliny dziąsłowej jest ściśle regulowane, tak aby w warunkach zdrowia przyzębia obecna była odpowiednia ilość neutrofili, aby utrzymać kontrolę nad wzrostem bakterii płytki nazębnej, a jednocześnie nie wywoływać uszkodzeń tkanek. Ocena neutrofili jamy ustnej i krwi podczas eksperymentalnego zapalenia dziąseł wykazała, że osoby z wyjątkowo wysoką odpowiedzią zapalną mają przesadzoną odpowiedź neutrofili wielojądrzastych zarówno w jamie ustnej, jak i we krwi.

Zapalenie dziąseł to odwracalny stan zapalny spowodowany gromadzeniem się płytki nazębnej i związanym z tym zaburzeniem homeostazy gospodarz-mikroorganizmy. Podczas zapalenia dziąseł społeczność mikroorganizmów przechodzi od dominacji gram-dodatnich bakterii związanych ze zdrowiem, takich jak gatunki Streptococcus, do gram-ujemnych periopatogenów, w tym gatunków z rodzajów Porphyromonas, Tannerella, Treponema i Prevotella. Ta dysbiotyczna zmiana wyzwala odpowiedzi zapalne, prowadząc do uszkodzenia tkanek, a w niektórych przypadkach do progresji w kierunku zapalenia przyzębia.

Ostatnie badanie nad ludzkim eksperymentalnym zapaleniem dziąseł zidentyfikowało trzy odrębne fenotypy odpowiedzi gospodarza – wysokich, niskich i wolnych respondentów – na podstawie parametrów klinicznych, zapalnych i mikrobiologicznych:

Wysocy respondenci: Szybkie gromadzenie się płytki nazębnej wraz ze znacznym wzrostem gram-ujemnych periopatogenów i podwyższonymi markerami zapalnymi, takimi jak interleukina-1β (IL-1β).

Niscy respondenci: Podobne gromadzenie się płytki nazębnej jak u wysokich respondentów, ale niższe zapalenie, sugerujące bardziej stłumioną odpowiedź gospodarza na dysbiozę bakteryjną.

Wolni respondenci: Opóźnione gromadzenie się płytki nazębnej i sukcesja mikrobiologiczna, z przedłużoną dominacją związanych ze zdrowiem gatunków Streptococcus oraz opóźnioną lub zmniejszoną odpowiedzią zapalną.

Analiza mikrobiologiczna ujawniła, że utrzymywanie się korzystnych gatunków Streptococcus, takich jak S. sanguinis i S. oralis, u wolnych i niskich respondentów koreluje z efektem ochronnym przed pojawieniem się periopatogenów i związaną z tym kaskadą zapalną. Przeciwnie, utrata tych korzystnych bakterii u wysokich respondentów była powiązana z cięższym stanem zapalnym, podkreślając kluczową rolę mikrobiomu jamy ustnej w modulowaniu ciężkości zapalenia dziąseł.

Lantybiotyki salivarycyny to cykliczne peptydy zawierające reszty lantioniny i/lub β-metylolantioniny, które są produkowane przez niektóre szczepy Streptococcus salivarius, które niemal wyłącznie występują w ludzkiej jamie ustnej. Cząsteczki te są godne uwagi ze względu na swoją aktywność przeciwdrobnoustrojową wobec istotnych patogenów jamy ustnej, wspierając rozwój probiotycznych szczepów produkujących salivarycynę. Salivarycyny są również istotne dla rozwoju nowych terapii przeciwbakteryjnych w kontekście pojawiającej się oporności na antybiotyki. Poprzednie prace wykazały cechy bakteriocyny i bezpieczeństwa szczepów S. salivarius wyizolowanych od zdrowych osób, pokazując ich potencjał do stosowania jako probiotyki.

Proponowane rozwiązanie: S. salivarius SALI-10

Badacze proponują użycie nowego szczepu, Streptococcus salivarius SALI-10, jako ukierunkowanej interwencji mikrobiologicznej w celu modulacji mikrobiomu jamy ustnej i zapobiegania zapaleniu dziąseł. Hipotezuje się, że S. salivarius SALI-10:

• Utrzyma stabilną populację korzystnych paciorkowców podczas gromadzenia się płytki nazębnej.
• Zahamuje wzrost periopatogenów poprzez konkurencję mikrobiologiczną i produkcję Salivarycyny 10.
• Opóźni lub zahamuje dysbiotyczną zmianę w kierunku dominacji gram-ujemnej, redukując tym samym odpowiedź zapalną.

Poprzez wspieranie homeostazy mikrobiologicznej, SALI-10 może naśladować odporność obserwowaną u wolnych respondentów i oferować nową strategię zapobiegania zapaleniu dziąseł.

Schemat dawkowania

Jest to badanie kontrolowane placebo. Każdy uczestnik losowo przydzielony do grupy interwencyjnej otrzyma miętowe pastylki SALI-10. Będą przyjmować jedną pastylkę dwa razy dziennie – rano i wieczorem – po szczotkowaniu, pozwalając jej rozpuścić się w ustach. Uczestnicy będą używać pastylek badawczych przez cały okres trwania badania.

Badanie przesiewowe przed badaniem i ocena wyjściowa Telefoniczne przedbadanie przesiewowe

Potencjalni uczestnicy badania, którzy wyrażą zainteresowanie, zostaną skontaktowani telefonicznie. Kwalifikowalność do badań przesiewowych zostanie oceniona za pomocą standardowych pytań rekrutacyjnych.

Badanie przesiewowe osobiście

Przed rozpoczęciem procedur przesiewowych uczestnicy udzielą świadomej zgody. Uczestnicy wypełnią informacje demograficzne i zdrowotne oraz przejdą badanie jamy ustnej tkanek miękkich i twardych. Uczestniczki płci żeńskiej przejdą test ciążowy z moczu. Badanie przesiewowe będzie kontynuowane do momentu zrekrutowania sześćdziesięciu (60) uczestników.

Wizyta 1 – Ocena wyjściowa

Uczestnicy przejdą badanie jamy ustnej obejmujące głębokość sondowania (PD), poziom przyczepu (AL), wskaźnik widocznej płytki nazębnej (VPI), wskaźnik dziąsłowy (GI) oraz krwawienie przy sondowaniu (BOP). Pobrane próbki biologiczne będą obejmować płyn dziąsłowy (GCF), płytkę poddziąsłową, ślinę i płukankę jamy ustnej. Uczestnicy otrzymają czyszczenie zębów oraz przypisany im produkt badawczy wraz z instrukcjami.

Harmonogram wizyt terapeutycznych

Uczestnicy będą spożywać dwie pastylki dziennie w domu i uczestniczyć w ośmiu (8) wizytach badawczych.

Wizyta 2 (Dzień -14 / -7)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych (GCF, płytka, ślina, płukanka jamy ustnej). Uczestnicy zgłaszają stosowanie NHPs i działania niepożądane.

Faza indukcji (brak higieny jamy ustnej przez 21 dni) Wizyta 3 (Dzień 0)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych. Uczestnicy powstrzymują się od wszelkiej higieny jamy ustnej przez 21 dni i kontynuują przyjmowanie przypisanych pastylek.

Wizyta 4 (Dzień 7)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych. Uczestnicy są przypominani o kontynuowaniu powstrzymywania się od higieny jamy ustnej.

Wizyta 5 (Dzień 14)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych. Uczestnicy kontynuują powstrzymywanie się od higieny jamy ustnej.

Faza ustępowania (uczestnicy wznawiają higienę jamy ustnej) Wizyta 6 (Dzień 21)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych. Uczestnicy otrzymują czyszczenie zębów i wznawiają domową higienę jamy ustnej, kontynuując przyjmowanie pastylek badawczych.

Wizyta 7 (Dzień 28)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych.

Wizyta 8 – Koniec badania (Dzień 35)

Badanie jamy ustnej i pobranie próbek biologicznych. Uczestnicy otrzymują wynagrodzenie i wznawiają regularną higienę jamy ustnej. Po zakończeniu badania producent odblokuje przydział do grup produktowych, a uczestnicy zostaną poinformowani o swoim przydziale.