Пародонтит – серьезное заболевание десен, вызванное дисбалансом бактерий и других микроорганизмов полости рта (микробиом полости рта). Это шестое по распространенности инфекционное заболевание и самая частая причина потери зубов во всем мире.
Директор и президент Центра Монелла Роберт Маргольски, доктор медицины, доктор философии и клеточный биолог Марко Тиццано, доктор философии, вместе с коллегами из Сычуаньского университета обнаружили, что недавно идентифицированные клетки, известные как одиночные хемосенсорные клетки (SCC), присутствуют в деснах мышей. Здесь они экспрессируют несколько типов вкусовых рецепторов вместе с последующим связывающим белком, называемым густдуцином.
SCC – это химические детекторы, похожие на вкус, которые обнаруживают раздражители и бактерии, и биологи обнаружили их в кишечнике, мочевыводящих путях, носовых полостях, а теперь и в деснах.
«Эти сенсорные клетки могут обеспечить новый подход к индивидуальному лечению пародонтита путем использования собственной врожденной иммунной системы человека для регулирования микробиома полости рта», – сказал Маргольски.
Команда показала, что отключение молекул, сигнализирующих о вкусе, таких как густдуцин, или генетическое удаление SCC из десен у мышей приводит к чрезмерному росту патогенных бактерий полости рта и пародонтиту. И наоборот, стимуляция рецепторов горького вкуса в SCC способствует выработке антимикробных молекул.
Мыши без густдуцина в своих SSC имеют более опасный набор микробов, живущих во рту, по сравнению с нормальными мышами, что подразумевает, что недостаток густдуцина отключает молекулярный сигнал сигнальных клеток к другим системам. Важно отметить, что различия в бактериальном составе полости рта мышей без густдуцина по сравнению с нормальными мышами произошли до потери костной массы десен, что означает, что различия в микробиоме полости рта могут быть использованы как предвестник болезни.
В предыдущих исследованиях с другими тканями исследователи обнаружили, что активация рецептора горького вкуса TAS2R38, который экспрессируется в носовых SCC человека, стимулирует секрецию антимикробных пептидов (AMP), которые подавляют рост респираторных патогенов. Чтобы изучить влияние повторной стимуляции SCC десен на периодонтит (и высвобождение AMP из десен) в текущем исследовании, исследователи дважды в день наносили жидкость для полоскания рта, содержащую сверхгорькое вещество денатоний. Это активировало SCC десен, а также их антимикробные молекулы, что уменьшало периодонтит у здоровых мышей, но не у животных, восприимчивых к пародонтиту, без густдуцина.
После приема денатония нормальные мыши показали усиленное высвобождение AMP, называемого ?-дефенсин, уровень которого более чем в два раза выше, чем у контрольных мышей, получавших только физиологический раствор для полоскания рта. С другой стороны, когда мышам без густдуцина давали жидкость для полоскания рта денатонием, не наблюдалось никакого влияния на уровень ?-дефенсин.
«Наше исследование дополняет растущий список тканей, которые, как мы теперь знаем, содержат SCC, и показывает, что общие молекулярные пути в SCC десен участвуют в регуляции микробиоты полости рта», – сказал Тиццано. «В отсутствие сигнала вкуса в деснах микробиом полости рта изменился у мышей без густдуцина."
На основании этого исследования на животных и неопубликованной работы на людях команда ожидает, что SCC десен у людей играют аналогичную роль в регулировании состава микробиома полости рта, отмечает соавтор Синь Чжэн, исследователь стоматологии из Национального центра клинических исследований Заболевания полости рта, Западно-Китайская стоматологическая больница.
Они предполагают, что, поскольку генетические различия во вкусовых рецепторах обычно обнаруживаются у людей, в частности, потеря функции рецептора горького вкуса TAS2R38, дисфункция врожденных иммунных реакций, опосредованных вкусовыми рецепторами, может быть использована для скрининга пациентов у стоматологического кресла. кто может быть наиболее подвержен инфекционным заболеваниям полости рта.