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Uno studio offre nuove informazioni sullo sviluppo e la prevenzione della carie dentale

By Iveta Ramonaite, Dental Tribune International
April 08, 2021

HONG KONG, Cina/BERKELEY, California, USA: Uno studio condotto da ricercatori in Cina ha recentemente esaminato l'impatto del microbiota orale sulla salute generale. I ricercatori hanno scoperto che una nuova piccola molecola microbica rilasciata da Streptococcus mutans, un batterio comunemente presente nella cavità orale umana, è legata allo sviluppo della carie dentale. Con le sue nuove intuizioni, lo studio potrebbe aiutare gli scienziati a intraprendere nuove ricerche per trovare un modo per prevenire la carie dentale.

La carie dentale è un dilemma secolare che continua a rappresentare una minaccia per la nostra salute orale e generale. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 2,3 miliardi di persone soffrono di carie dentali nei denti permanenti e più di 530 milioni di bambini soffrono di carie dentali nei denti primari a livello globale. L'Organizzazione ha anche osservato che la prevalenza della malattia orale continua ad aumentare nella maggior parte dei paesi a basso e medio reddito, dove la popolazione si sta spostando sempre più verso le aree urbane e sta vivendo cambiamenti nelle condizioni di vita.

Dental Tribune International (DTI) ha precedentemente riferito che prendere alcune misure insolite, come mangiare sottaceti cinesi, estratto di bacche o utilizzare una terapia fotodinamica a doppia luce, potrebbe aiutare a prevenire la malattia. Ma quanto sappiamo del vero colpevole dietro la carie dentale?

Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato la formazione di biofilm da parte di un batterio S. mutans, che produce acidi organici ed è una delle principali cause della carie dentale. «S. mutans è stato a lungo riconosciuto come uno dei principali agenti patogeni orali e il sequenziamento genomico di vari isolati clinici ha rivelato un grande potenziale per produrre metaboliti secondari specializzati», ha detto alla DTI il co-autore Dr Wenjun Zhang, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biomolecolare dell'Università della California, Berkeley.

Sebbene gli scienziati abbiano ampiamente studiato gli agenti macromolecolari delle S. mutans responsabili della formazione e dello sviluppo di biofilm, l'identità e la funzione di piccole molecole metaboliti secondari nella formazione di biofilm da parte di S. mutans rimane in gran parte sconosciuta. Pertanto, i ricercatori miravano a colmare questa lacuna.

«Studio da molti anni l'interazione del biofilm naturale marino e degli animali marini. Poiché tale interazione è spesso mediata attraverso molecole chimiche prodotte dai microbi nel biofilm, uno dei nostri sforzi è identificare le molecole che influenzano lo sviluppo di biofilm e la risposta degli animali», ha spiegato il co-autore Dr Peiyuan Qian, capo e professore di cattedra del Dipartimento di Scienze oceaniche dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong.

«Negli ultimi dieci anni, abbiamo utilizzato la scoperta di composti basati sull'estrazione del genoma per identificare i segnali chimici dai microbi e abbiamo fatto alcune scoperte, come identificare le genotossine (colibactine) di E. coli, sviluppare nuovi antibiotici e trovare nuovi farmaci», ha continuato.

“Se possiamo impedire ai batteri che formano biofilm di produrre le molecole pertinenti, possiamo prevenire la formazione di placca dentale”

— Dr Peiyuan Qian, HKUST

A causa di un interesse comune per i meccanismi molecolari dello sviluppo di biofilm, Qian e il suo team hanno lavorato a stretto contatto con Zhang negli ultimi anni. Come ha spiegato, la collaborazione è stata un passo logico. «È un'estensione naturale del nostro lavoro passare dal biofilm naturale marino al biofilm associato alla salute umana», ha spiegato.

Nel corso del loro studio, i ricercatori hanno identificato cinque molecole e un cluster genico della via biosintetica. Secondo i risultati, una delle molecole è stata trovata agganciarsi a S. mutans e ha ridotto l'attrazione delle cellule batteriche per le molecole d'acqua, promuovendo così la capacità delle cellule di formare grumi. «Abbiamo scoperto che alcuni molecole isolate di S. mutans sono in grado di produrre un metabolita specializzato, mutanofactin-697. Questa molecola si lega alle cellule di S. mutans e anche al DNA extracellulare, aumenta l'idrofobicità batterica e promuove l'adesione batterica e la successiva formazione di biofilm», ha spiegato Zhang.

Parlando dell'importanza dei risultati, Qian ha spiegato che lo studio potrebbe contribuire notevolmente alla prevenzione della carie dentale. Ha osservato: «I batteri riparati in un biofilm nella placca dentale possono scatenare grandi quantità di acido che attaccano lo smalto dei denti. Se possiamo impedire ai batteri che formano biofilm di produrre le molecole pertinenti, possiamo prevenire la formazione di placca dentale».

Lo studio, intitolato “Mutanofactin promuove l'adesione e la formazione di biofilm di Streptococcus mutans cariogenici”, è stato pubblicato online il 4 marzo 2021 su Nature Chemical Biology, prima dell'inclusione in un numero.

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