Parabiotyki oparte na ultradźwiękach narzędziem w walce z chorobami jamy ustnej
Probiotyki to żywe mikroorganizmy, często określane mianem przyjaznych lub dobrych bakterii, które sprzyjają zdrowiu układu pokarmowego i pomagają w utrzymaniu równowagi flory bakteryjnej jelit. Jeśli weźmiemy pod uwagę ich wpływ na ogólne zdrowie i dobre samopoczucie, nie powinno dziwić, że probiotyki są stosowane w różnych obszarach medycyny, między innymi w celu odbudowy mikroflory jelitowej przy pomocy bakterii komensalnych po zakończeniu antybiotykoterapii czy wzmocnienia układu odpornościowego poprzez walkę z patogenami. Pomimo wielu korzyści dla zdrowia, stosowanie probiotyków w zastosowaniach medycznych na szerszą skalę jest utrudnione ze względu na problemy związane z kontrolą ich żywotności. Jednym z rozwiązań jest stosowanie inaktywowanych probiotyków oraz powiązanych z nimi wyrobów, które cieszą się coraz większym zainteresowaniem środowiska.
Wytwarzanie inaktywowanych probiotyków
Parabiotyki to inne określenie na inaktywowane probiotyki wytwarzane zwykle za pomocą technologii cieplnych, które charakteryzują się korzystnym oddziaływaniem na zdrowie. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu INPAROL postawił sobie za cel wykorzystanie technologii ultradźwiękowych do kontrolowanej produkcji parabiotyków z myślą o wykorzystaniu ich w zastosowaniach stomatologicznych. „Technologia ultradźwiękowa jest wykorzystywana w wielu różnych obszarach zastosowań, od obrazowania po dezynfekcję – jest to możliwe ze względu na zróżnicowane, a zarazem kontrolowane parametry", wyjaśnia Cher Farrugia, pracownica naukowa. Prace realizowane w ramach projektu skupiały się na dwóch korzystnych dla zdrowia szczepach probiotyków – Lactobacillus rhamnosus i Lactobacillus reuteri. Wraz ze swoim zespołem Farrugia zbadała różne połączenia obu szczepów oraz szereg metod wytwarzania parabiotyków za pomocą ultradźwięków. Wystawienie bakterii na ich działanie przez 15-minut wystarczyło do ich zabicia i osiągnięcia celu.
Jak ultradźwięki wpływają na probiotyki?
Badacze wykorzystali skaningową mikroskopię elektronową do zbadania fizycznych zmian komórkowych zachodzących w wyniku wystawienia probiotyków na działanie ultradźwięków. W ramach tych badań dostrzegli stopniowe zapadanie się błony komórkowej bakterii, które postępowało wraz z wydłużaniem czasu ekspozycji na ultradźwięki. Co ciekawe, w przypadku skuteczności zwalczanie drobnoustrojów jamy ustnej występuje odwrotna zależność – przy dłuższej ekspozycji działanie jest słabsze. Odkrycie to skłoniło naukowców do wykorzystania proteomiki do badania nadsączu uzyskanego w wyniku bombardowania ultradźwiękami, co pozwoliło na stwierdzenie elementów błony komórkowej bakterii. Naukowcy wykorzystali również techniki modelowania w celu zbadania rozwoju drobnoustrojów wystawionych na działanie przefiltrowanego nadsączu w różnych stężeniach.
Przyszłość probiotyków i parabiotyków
Dbanie o higienę jamy ustnej ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania próchnicy zębów i chorobom dziąseł. Co więcej, nowe badania wskazują na powiązania bakterii występujących w ustach z chorobami układu krążenia. Dotychczas jednak probiotyki nie cieszyły się dużą popularnością w stomatologii, a dentyści rzadko używali ich do zwalczania bakterii jamy ustnej. Zespół projektu INPAROL chce to zmienić dzięki zastosowaniu ultradźwięków w celu wytwarzania parabiotyków, a także opracowanie wiedzy na temat procesu i jego rezultatów. Jednym z nich są dowody na skuteczność uzyskanych w wyniku procesu substancji w przeciwdziałaniu rozwojowi chorobotwórczych bakterii jamy ustnej. Rezultaty projektu są nieocenione dla wielu interesariuszy i graczy wciąż rozwojowego sektora probiotyków i powiązanych z nimi produktów. „Nasze przełomowe rozwiązanie pozwoli nie tylko na zwiększenie możliwości profilaktyki chorób jamy ustnej oraz ich leczenia, ale także znajdzie zastosowanie w wielu innych dziedzinach nauk medycznych, nauk o żywności i innych obszarach”, podkreśla Farrugia. Wyniki badań przeprowadzonych w ramach projektu INPAROL zostały rozpowszechnione dzięki wielu działaniom, które obejmowały wywiad w cotygodniowej naukowej audycji radiowej oraz publikację artykułu na temat znaczenia mikroorganizmów w jamie ustnej.
Słowa kluczowe
INPAROL, probiotyki, stomatologia, bakterie jamy ustnej, parabiotyki, technologia ultradźwiękowa
