Home / خبرهای تخصصی پریودونتولوژی و ایمپلنتولوژی / یک لایه ی ضد میکروبی که می تواند پروسیجرهای معمول دندانپزشکی را متحول کند

یک لایه ی ضد میکروبی که می تواند پروسیجرهای معمول دندانپزشکی را متحول کند

۱۴ مارس ۲۰۱۹ – جایگزینی دندانهای از دست رفته با ایمپلنت های دندانی هر ساله رو به افزایش است، اما برای برخی، کاشت ایمپلنت دندانی پایان داستان نیست. مشابه با آنچه که ممکن است برای یک دندان طبیعی رخ دهد، باکتری ها می توانند بر روی پایه ی ایمپلنت و زیر خط لثه تجمع یافته و با گذشت زمان، سبب بروز پری ایمپلنتیت شوند، که در نهایت منجر به از دست رفتن بافت نرم و سخت (لثه و استخوان) اطراف ایمپلنت می شود. این وضعیتی است که به طور معمول نیاز به مداخله ی جراحی دارد.

پروفسور Malcolm Snead می گوید: ایمپلنت ها در ابتدا برای یک جمعیت کوچک طراحی شدند و بطور آزمایشی برای این گروه مورد استفاده قرار گرفتند. اما پس از آن، تغییرات بزرگی در استفاده ی دندانپزشکان از ایمپلنت صورت گرفت و هم اکنون از ایمپلنت ها به طور گسترده ای برای جایگزینی دندان هایی با پیش آگهی ضعیف استفاده می شود. با این حال، ایمپلنتها به اندازه ی دندان ها به تشکیل بیوفیلم و پاسخ ایمنی بیمار که تلاش می کند عفونت را محدود کند، حساس هستند. تلاش سیستم ایمنی بیمار در پاسخ به عفونت، منجر به از دست رفتن بافت های سخت و نرم حمایت کننده ی اطراف ایمپلنت می شود.

عفونت های مرتبط با ایمپلنت می توانند اثرات شدیدی بر طول عمر دستگاه های ایمپلنت داشته باشند و همچنین علت اصلی عدم موفقیت ایمپلنت ها می باشند. درمان عفونت های مرتبط با ایمپلنت، توسط آنتی بیوتیک ها با توجه به میزان نفوذ ضعیف آنتی بیوتیک ها به بیوفیلم ها، همیشه یک استراتژی موثر نمی باشد. علاوه بر این، مقاومت آنتی بیوتیکی در حال ظهور، نگرانی هایی را بوجود آورده است. بنابراین به توسعه ی سطوح ضد باکتریایی موثر که از چسبندگی و تکثیر باکتریها جلوگیری کند، نیاز مبرم داریم. یک کلاس جدید از عوامل درمانی باکتریایی، که به عنوان پپتیدهای ضد میکروبی(AMP’s) شناخته می شوند، به عنوان یک گزینه ی غیرمتعارف برای درمان عفونت سپتیک، بخشی به علت توانایی آنها برای تحریک واکنش های ایمنی ذاتی و بخشی به دلیل مشکل بودن مقاومت میکروارگانیسم ها در برابر آنها، توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. در حالیکه سلول های میزبان و باکتری در تعیین سرنوشت نهایی ایمپلنت با هم رقابت می کنند، کاربردی کردن سطوح ایمپلنت با پپتیدهای ضد میکروبی می تواند تعادل را به نفع سلولهای میزبان تغییر دهد و از عفونتهای ایمپلنت جلوگیری کند. محققان یک پپتید کیمیریک یا نوترکیب جدید را برای کاربردی کردن سطح مواد ایمپلنت به کار گرفتیم. پپتیدهای کیمریک به طور همزمان دو قابلیت را ارائه می دهند از طریق یک دامنه(domain) به سطح آلیاژ تیتانیوم ایمپلنت متصل شده و از طریق یک دامنه ی دیگر، ویژگی ضد میکروبی خود را ارائه می دهد. این روش قدرت خود را از طریق کنترل بر روی سطح مشترک بیومتریال بدست می آورد، خاصیتی که بر اساس شناسایی مولکولی و خود تجمعی از طریق دامنه ی اتصال به آلیاژ تیتانیومی در پپتید کیمریک، شکل می گیرد. کارایی پپتید کیمریک بصورت محلول و اتصال آن بر روی سطح آلیاژ تیتانیومی در محیط آزمایشگاه در برابر سه باکتری عفونی رایج میزبان ، S. mutans، S. epidermidis و E. coli مورد بررسی قرار گرفت. در تعاملات بیولوژیکی مانند آنچه بر روی ایمپلنت ها رخ می دهد، این سطح و فصل مشترک است که نتیجه نهایی را تعیین می کند. بنابراین کنترل سطوح ایمپلنت با ایجاد فصل مشترک یا رابطی متشکل از پپتیدهای کیمیریک ممکن است امکاناتی جدید برای پوشش سایت ایمپلنت و سفارشی کردن آن را برای یک فعالیت زیستی مطلوب فراهم کند.

رویکردی با حداقل تهاجم

با وجود خطر بروز پر ایمپلنتیت، استفاده از ایمپلنت ها همچنان ادامه دارد و به همین دلیل دکتر Snead و دو نفر دیگر از محققان  Ostrow، پروفسور Casey Chen  و دکتر Yan Zhou همراه با پروفسور Candan Tamerler، از دانشگاه کانزاس، تحقیقاتی را برای ساخت یک فیلم پپتیدی bifunctional ، آغاز کردند. آنها ماده ای را تولید نمودند که محلول در آب است و اعمال مکرر آن بر روی ایمپلنت های موجود بعنوان یک مداخله ی غیر جراحی می تواند به کاهش رشد باکتری ها کمک کند. این مطالعه در ماه ژانویه در مجله Journal of the Minerals, Metals and Materials Society منتشر شد.

همانطور که پیشتر گفته شد، دکتر Snead و همکارانش، پپتیدی (یک زنجیره ی کوتاه از اسیدهای آمینه) با قابلیت اتصال به تیتانیوم ساختند، با اعمال این ماده بر روی ایمپلنت تیتانیومی، پپتیدهای ضد میکروبی از یک طرف به تیتانیوم متصل هستند و از سوی آزاد خود دارای عوامل ضد باکتریایی هستند که از تیتانیوم آویزان هستند، این پپتید با تشکیل لایه ای بر روی ایمپلنت با باکتریها از جمله بدترین پاتوژنها مقابله می کند و خوشبختانه سرعت تجمع بیوفیلم میکروبی را کاهش می دهد. این لایه ی پپتیدی درمانی می تواند در مطب دندانپزشکی استفاده شود، البته چنانچه سازمان غذا و داروی آمریکا آن را برای چنین کاربردی تأیید کند، می توان از آن در خانه نیز استفاده نمود.

تک تیرانداز نه بمب هسته ای

 دکتر Snead می گوید که فیلم یا لایه ی محافظ ایمپلنت می تواند از طریق یک دهانشویه ی با پایه ی آبی که بیمار آن را در دهان خود چرخانده و پس از چند ثانیه بیرون می ریزد بر روی ایمپلنت تشکیل شود.

در حال حاضر، برخی افراد باید از آنتی بیوتیک هایی با دوز پایین برای متوقف ساختن تجمع باکتری ها بر روی ایمپلنتهایشان استفاده کنند، اما شستشوی متمرکز می تواند بسیار هدفمندتر باشد.

او می گوید: این دهانشویه بیشتر شبیه به یک تک تیرانداز است تا یک بمب هسته ای، و استفاده ی مکرر از این ماده می تواند طول عمر ایمپلنتها را افزایش دهد.

محققان امیدوارند که با انجام اصلاحات لازم بر روی این پپتید ها و ارسال آنها به FDA برای تست ایمنی، آزمایش آن را بر روی مدل های حیوانی بزرگتر آغاز کنند.

جاه طلبی های بزرگتر

در نهایت، پرفسور Snead در ذهن خود گروه بسیار بزرگتری از بیماران را که به بیماری پریودنتال- یکی از شایع ترین بیماری های عفونی در جهان- مبتلا هستند، در نظر دارد. او معتقد است در آینده این گروه از بیماران می توانند با استفاده از این ماده ی ضد میکروبی، بیماری پریودنتال خود را کنترل و درمان کند.

او می گوید: هدف اصلی ما این است که بتوانیم این ماده ی جدید ضد میکروبی ها را به اجزای معدنی دندانها متصل کنیم و با مسواک زدن یک محیط ضد میکروبی ایجاد نماییم تا شیوع بیماری پریودنتال را در جمعیت بیماران کاهش دهیم.

او این تحقیق اولیه بر روی ایمپلنتها را با استراتژی شرکت تسلا برای توسعه ی باتری هایی با طول عمر بیشتر و بهتر، مشابه دانست بدین ترتیب اتومبیلهای تسلا می توانند مسافت بیشتر و طولانی تری را بپیمایند. او می گوید با حمله به سطح ایمپلنت، ما توانایی ایجاد مجموعه ای از ابزارها و مولکول هایی را داریم که می توانند برای دندان های همه افراد استفاده شوند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-03-antimicrobial-revolutionize-common-dental-procedures.html