Натуральное соединение из клена подавляет бактерии, вызывающие кариес

Новое исследование ученых из Университета Вайоминга, опубликованное в журнале Microbiology Spectrum, подчеркивает потенциал природного соединения из клена для борьбы с бактерией Streptococcus mutans, вызывающей кариес.

Соединение эпигаллокатехин галлат представляет собой эффективную и безопасную альтернативу традиционным средствам против зубного налета. Его природное изобилие, доступность и отсутствие токсичности делают его перспективным компонентом для средств ухода за полостью рта, таких как ополаскиватели, особенно для маленьких детей, которые нередко случайно проглатывают подобные продукты.

Исследование возникло как побочный результат изучения природных соединений, препятствующих образованию биопленок у Listeria monocytogenes — патогена, передающегося через пищу. Ученые заметили, что Listeria легко формирует биопленки на растительных материалах, включая большинство видов древесины, но избегает определенных, в частности клена.

Это наблюдение вызвало интерес. Исследователи выделили полифенольные соединения из клена, которые препятствуют прикреплению Listeria и образованию биопленок. Они определили мишень этих соединений — фермент сортазу A, который закрепляет адгезины на клеточной стенке бактерий. При подавлении сортазы A адгезины не фиксируются, что нарушает способность Listeria прикрепляться к поверхностям и формировать биопленки. Это открытие побудило ученых изучить, действуют ли схожие механизмы в родственных бактериях.

Сортаза A у видов Streptococcus — родственников Listeria в типе Bacillota, оказалась схожей. Особое внимание привлекла Streptococcus mutans, вызывающая кариес.

«Поскольку S. mutans инициирует кариес, формируя биопленки (зубной налет) и выделяя кислоту, разрушающую эмаль, мы задались вопросом: „могут ли полифенолы клена подавлять биопленки этой бактерии?“ Этот вопрос стал основой исследования», — пояснил ведущий автор исследования Марк Гомельски.

Сначала ученые с помощью компьютерного моделирования проверили, могут ли полифенолы клена связываться с ферментом сортаза A у S. mutans, и подтвердили их взаимодействие. Затем они выделили сортазу A в лаборатории и установили, что эти соединения подавляют ее активность в пробирке. Наконец, они проверили, препятствуют ли полифенолы клена образованию биопленок S. mutans на пластиковых зубах и дисках гидроксиапатита, имитирующих эмаль, и подтвердили их эффективность.

«Наши данные показывают, что пищевые полифенолы с антисортазной активностью легко могут быть добавлены в стоматологические продукты для предотвращения кариеса за счет антибиопленочного механизма», — пояснил Гомельски.

В настоящее время специалисты активно разрабатывают стоматологические продукты на основе растительных полифенолов через стартап, основанный студентами Университета Вайоминга.

Ранее исследователи выяснили, что кормление ребенка из бутылочки с целью уложить спать связано с развитием кариеса.