В современной стоматологии на сегодняшний день одной из важных задач является лечение пациентов с использованием методов, которые позволяют применять их в практике для эффективного лечения и длительности сроков ремиссии. Поэтому в настоящей статье рассмотрены подходы в лечении патологий полости рта с использование методов биотехнологии.
Ключевые слова : метабиотики, пробиотики, заболевания полости рта.
Today, one of the important tasks in modern dentistry is to treat patients using methods that allow them to be applied in practice for effective treatment and duration of remission. Therefore, this article discusses approaches in the treatment of oral pathologies using biotechnology methods.
Keywords: metabiotic, probiotics, oral diseases.
Введение
Организм человека представляет собой «суперорганизм», симбиотическое сообщество многочисленных эукариотических, прокариотических клеток, включая архибактерии и вирусы. Метагеном этого суперорганизма состоит из генов, собственно, Homo sapiens и генов (микробиом), присутствующих в геномах микроорганизмов, колонизирующих его тело [1].
Термин «пробиотик» (от лат. pro bio — для жизни) как антоним названия «антибиотик» был предложен немецким бактериологом и гигиенистом Вернером Коллатом (Werner Kollath, 1892–1970) в 1953 г. [4]. В 1989 г. R. Fuller сформулировал определение понятия «пробиотик» как «живая микробная кормовая добавка, которая оказывает полезное действие на животного-хозяина путем улучшения его кишечного микробного баланса» [2]. Пробиотики, живые микроорганизмы, оказывают положительное влияние на здоровье человека, помогая поддерживать баланс кишечной микробиоты, подавлять патогенные микробы и стимулировать иммунную систему.
Пробиотики классифицируются Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) как безопасные вещества (GRAS). Основными представителями пробиотиков являются бактерии рода Enterococcus, Escherichia, Bacillus, Coprococcus, Bacteroides, Lactobacillus и Bifidobacterium.
Кроме того, в группу пробиотиков входят также дрожжи и грибы, такие как:
—Saccharomyces cerevisiae
—Aspergillus niger
—Aspergillus oryzae
—Sochromyces boulardii
Эти микроорганизмы обладают способностью благоприятно влиять на здоровье, поддерживая баланс микрофлоры кишечника и улучшая пищеварение.
В 1990-х годах ученые установили, что через слизистую оболочку полости рта могут легко проникать различные микроорганизмы, фрагменты их клеток, коллоидные частицы, гранулы пищевого крахмала и другие вещества, сопоставимые по размеру с клетками бактерий или меньшие. Благодаря современным методам хроматографии и масс-спектрометрии, многие из этих низкомолекулярных частиц и молекул можно легко обнаружить в крови, моче и других биологических жидкостях человека. Их присутствие в этих жидкостях может быть обнаружено уже через несколько минут после орального введения индикаторных соединений или микроорганизмов. Пробиотики действительно оказывают значительное влияние на организм как в живом, так и в убитом состоянии. Исследования показывают, что даже после нагревания или облучения они могут оказывать положительное воздействие на здоровье [3].
Транслокация пробиотических бактерий и их метаболитов через кишечный барьер является нормальным физиологическим процессом, который может способствовать улучшению иммунной реакции и поддержанию здоровья кишечника. Важными являются также низкомолекулярные соединения, возникающие в результате взаимодействия пробиотиков с клетками организма и другими микробами в кишечнике.
Таким образом, пробиотики играют различные роли в поддержании гомеостаза и здоровья, и их использование, как в живом виде, так и в формах после термической обработки, может благотворно сказываться на состоянии организма человека.
Метабиотики — продукты метаболизма или структурные компоненты пробиотических микроорганизмов. Метабиотики обладают многочисленными полезными свойствами, такими как иммуномодулирующие, антимутагенные, антипролиферативные, противовоспалительные, антиапоптотические и гипотензивные действия. Они также снижают окислительный стресс, регулируют кровяное давление и поддерживают гомеостаз кишечника. Метабиотики оказывают своё воздействие через различные биохимические и молекулярные механизмы, включая метилирование ДНК, фосфорилирование, ацетилирование гистонов, биотинилирование, РНК-интерференцию и эпигенетические модификации при участии ферментов, таких как ацетилтрансферазы, деацетилазы, метилтрансферазы и фосфотрансферазы. Эти процессы играют ключевую роль в регуляции экспрессии генов и влиянии на многие физиологические функции организма.
Метабиотики могут доставляться к месту своего действия посредством уникальных переносчиков, параклеточного транспорта, а также активно или пассивно проникать через эпителиальный барьер. Это обеспечивает их эффективное воздействие на организм, позволяя модифицировать регуляцию экспрессии генов и влиять на развитие клеток и тканей, что, в свою очередь, оказывает значительное влияние на здоровье и качество жизни человека [5].
Рис. 1. Различные типы метабиотиков
В последнее десятилетие на рынки ряда стран, включая Российскую Федерацию, уже выведены некоторые метабиотики. Данные продукты производятся с использованием природных или искусственных биоактивных молекул, которые схожи или идентичны тем, что вырабатываются нормальной микробиотой человека [6].
Применение метабиотиков в стоматологической практике
Метабиотики продемонстрировали свою лечебно-профилактическую эффективность при ряде инфекционных и метаболических заболеваний. Это открытие открывает новые перспективы в области здравоохранения, предлагая альтернативные и дополнительно эффективные методы лечения различных состояний и заболеваний, связанных с дисбалансом микрофлоры и метаболизмом.
В последнее время проведенные исследования убедительно показали взаимосвязь между развитием пародонтита и общесистемными заболеваниями, такими как атеросклероз, сахарный диабет, гиперлипидемия и патологии почек, а также в период беременности. Это свидетельствует о том, что существует критическая необходимость в разработке безопасных и естественных лекарственных средств, которые не будут оказывать побочных эффектов и усугублять состояние подавленной иммунной системы.
Новые подходы к лечению пародонтита должны учитывать существующие системные заболевания и обеспечивать поддержку иммунной системы, что особенно важно для пациентов с сопутствующими патологиями. Научные исследования в этой области открывают возможности для создания эффективных и безопасных терапевтических решений.
Учёные компании «ВедаГенетика» разработали линейку биотических препаратов нового поколения, которые направлены на снижение токсических эффектов антибиотикотерапии и восстановление микробиоты. Одним из таких препаратов является метабиотик, который выпускается в форме спрея. Этот спрей распыляется непосредственно на слизистую полости рта, что позволяет эффективно воздействовать на микробиоту и способствует восстановлению естественного баланса в организме.
Учёные предположили, что восстанавливая микрофлору кишечника и одновременно воздействуя на микрофлору полости рта, можно предоставить стоматологам «мощнейший реабилитационный фактор». Это может улучшить результаты лечения в ряде случаев, обеспечивая комплексный подход к восстановлению здоровья пациентов. Таким образом, использование метабиотиков может стать важным дополнением к традиционной лечении в стоматологии и помочь восстановить естественный баланс микробиоты.
Заключение
Таким образом, метабиотики действительно являются специфической альтернативой антибиотикам, так как они воздействуют на вирулентные микроорганизмы, при этом не вызывая сильных иммунных реакций. Их основное преимущество заключается в том, что они представляют собой компоненты собственной резидентной микрофлоры организма, что снижает риск побочных эффектов.
С учётом быстрого развития технологий и интеграции таких областей, как биофизика и молекулярная биология, метабиотики могут стать ключевым игроком в лечении различных заболеваний, предоставляя эффективную терапию с минимизацией нежелательных последствий для организма.
Литературные данные показывают, что внедрение метабиотиков в стоматологическую практику не получает еще широкого распространения ввиду отсутствия больших рандомизированных исследований, что является перспективным вектором для научной реализации.
Литература:
- Ардатская, М.Д. (2017). Метабиотики как естественное развитие пробиотической концепции/ М. Д. Ардатская, Л. Г. Столярова, Е. В. Архипова, О. Ю. Филимонова// Трудный пациент, № 15 (6–7), с. 35–39.
- Митронин А. В. (2013). Применение пробиотиков в лечении патологии тканей ротовой полости/ А. В. Митронин, Т. П. Вавилова, О. А. Перевощикова, И. Г. Островская// Российская стоматология. 2013, № 6(2), с.13‑19.
- Шендеров Б. А. (2017) Метабиотики: вчера, сегодня, завтра/Б. А. Шендеров, А. В. Синица, М. М. Захарченко// — СПб.:Крафт, 2017–80 с.
- Biswas, I.; Das Mohapatra, P. K. Recent Advancement in Metabiotics: A Consortium with Bioactive Molecules after Fermentation by Probiotic Bacteria with Multidisciplinary Application Potential and Future Solution in Health Sector. Bioresour. Technol. Rep. 2023, 23, 101583. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101583.
- Ott, L. C.; Mellata, M. Short-Chain Fatty Acids Inhibit Bacterial Plasmid Transfer through Conjugation in Vitro and in Ex Vivo Chicken Tissue Explants. Front. Microbiol. 2024, 15. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1414401.
- Rudrapal, M.; Rakshit, G.; Singh, R.; Garse, S.; Khan, J.; Chakraborty, S. Dietary Polyphenols: Review on Chemistry/Sources, Bioavailability/Metabolism, Antioxidant Effects, and Their Role in Disease Management. Antioxidants 2024, 13. https://doi.org/10.3390/antiox13040429.
