Effekt av orala hälsoingredienser på den förvärvade spottpelliklen

Saliv innehåller många proteiner och komponenter som bidrar till filmbildning och vi vet att saliv bildar komplexa, strukturerade filmer på ytor. Salivskiktet i slemhinnan består av ett rörligt skikt av saliv och en orörlig film av salivproteiner adsorberade på orala epitelceller, "slemhinnan". Salivfilmen är tunn (10-100 µm), extremt viskoelastisk och underlättar smörjningen, påverkar den sensoriska uppfattningen av mat i munnen och upprätthåller munhälsan. De uppenbara viskoelastiska egenskaperna och beläggningsegenskaperna hos saliv beror i själva verket främst på bildandet av en otroligt stark, viskoelastisk film vid ytor och gränssnitt. Lösningsviskositeten för saliv är faktiskt nära den för vatten vid höga skjuvhastigheter, men gränsytans viskositet är mer än 10 000 gånger större än vatten, vilket helt dominerar de fysiska egenskaperna hos salivfilmen som helhet. Denna komplexa struktur drivs av interaktioner i molekylär skala och tros vara ansvarig för de filmbildande egenskaperna hos saliv. Det som fortfarande är oklart är de grundläggande fysikaliska och molekylära mekanismerna som ligger till grund för de filmbildande egenskaperna hos saliv. Även om de viskösa och smörjande egenskaperna hos saliv ofta har tilldelats muciner, verkar det som om isolerade muciner inte ger samma smörjande egenskaper som de gör i hel saliv. Andra proteiner såsom statherin har varit inblandade i att förbättra gränssmörjningen. Den molekylära sammansättningen av salivproteiner och närvaron av joner verkar vara alla viktiga för att bilda salivfilmen. Till exempel är parotisaliv som inte innehåller något mucin fortfarande mycket smörjande troligen på grund av dess mycket viskoelastiska ytskikt.

Slemhinnan kan efterliknas in vitro genom att adsorbera salivproteiner på modellytor för att bilda gränssnittsfilmer och har visat sig vara mycket smörjande. Närvaron av polyfenoler har visat sig minska smörjigheten hos dessa ytfilmer och korrelerar väl med deras sensoriska egenskaper. På Quadram Institute Bioscience (QIB) har vi över 20 års erfarenhet av att studera proteiner vid gränssnitt och ytor, i synnerhet hur konkurrensutsatt adsorption vid gränssnitt av proteiner med ytaktiva ämnen och andra ytaktiva komponenter kan påverka gränsytans sammansättning, struktur och stabilitet , och hur detta styr funktionaliteten i systemet som helhet. Detta tillämpades i en samarbetsstudie på gränssnittssalivfilmer med Kings College London, där vi visade den mycket viskoelastiska naturen hos spottfilmen och den kritiska betydelsen av kalciumjoner i dess bildning.

Inför detta projekt visade det nyligen genomförda doktorandprojektet vid QIB att tillsatt kalcium kan stärka spottpellikeln, och att bildningen av pellikeln var en tvåstegsprocess som involverade små ytaktiva proteiner i det primära stadiet, och större mucinproteiner i senare skede. Studien visade också att sänkning av pH minskade pellicles integritet, vilket hjälper oss att förstå pellicles roll för att förhindra syraerosion, och att tillsats av olika aktiva ingredienser från tandkräm och munvatten skulle ta bort vissa proteiner från pellicle, beroende på på typen av aktiv beståndsdel och ytan på vilken pellikeln bildades. Vi skulle vilja utöka det här projektet till att titta på hur dessa aktiva ingredienser i munvatten och tandkräm påverkar strukturen av pellicle, och om några kombinationer av dessa ingredienser har någon ytterligare effekt.

Därför är vår hypotes att aktiva ingredienser från tandkrämer och munvatten kan användas för att kontrollera strukturen av salivpellicle genom deras interaktioner med antingen ytan som pellicle adsorberas till, eller med proteinerna i själva pellicle.

Att förstå dessa förändringar i salivfilmens struktur och egenskaper kan sedan hjälpa oss att förstå hur pellikkeln och de aktiva ingredienserna skyddar tänderna mot förfall och sjukdomar.