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Aproximação antimicrobial esperta nova a impedir a deterioração de dente

Impedir cavidades podia um dia envolver o equivalente dental de uma greve cirúrgica militar. Uma equipe dos pesquisadores apoiados pelo instituto nacional do relatório dental e Craniofacial da pesquisa criaram um tratamento antimicrobial esperto novo que pudesse quimicamente ser programado no laboratório para procurar e matar uma espécie decausa do específico de bactérias, saindo das boas bactérias sem tocar.

O tratamento experimental, relatado em linha nos agentes e na quimioterapia antimicrobiais do jornal, é chamado um SELO. O acrônimo representa “peptides antimicrobiais especificamente visados” e, como seu homónimo postal, os selos têm uma estrutura frente e verso. O primeiro é a seqüência de direcção curto de um feromônio, um produto químico da sinalização que possa ser tão original quanto uma impressão digital a uma bactéria e assegure o SELO encontre seu alvo. O segundo é uma bomba antimicrobial pequena que quimicamente seja ligada à seqüência de direcção e mate a bactéria em cima da entrega.

Quando os cientistas sucederem no passado em visar as bactérias específicas no laboratório, este relatório é original devido aos selos eles mesmos. Consistem geralmente em menos de 25 ácidos aminados, um fanfarrão relativo comparado aos anticorpos volumosos, bactéria-procurando que fascinaram cientistas por anos. Devido a seu projecto aerodinâmico, os selos igualmente podem para produzir eficientemente e ràpida nas máquinas automatizadas da química da contínuo-fase projetadas sintetizar moléculas pequenas sob 100 ácidos aminados, chamados peptides.

Os selos da primeiro-geração igualmente provaram extremamente eficaz no trabalho de laboratório inicial. Como relatado no papel deste mês, os cientistas encontraram que poderiam eliminar a bactéria oral cavidade-associada Steptococcus mutans dentro de 30 segundos de um biofilm oral sem nenhuns danos colaterais a relacionado mas a espécie não patogénico anexou próximo. Os Biofilms são as comunidades microbianas complexas, multi-mergulhadas que formam rotineiramente em nossos dentes e órgãos durante todo o corpo. De acordo com uma avaliação, os biofilms podem ser envolvidos em diferentes graus em até 80 por cento de infecções humanas.

“Nós temos movido já o S. que o SELO mutans nos estudos humanos, onde pode ser aplicado como parte de uma pasta ou de um mouthrinse,” disse o Dr. Wenyuan Shi, autor superior no papel e em um cientista na Universidade da California na escola de Los Angeles de odontologia. “Nós igualmente estamos desenvolvendo outros selos dentais que visam os micróbios orais específicos envolvidos na doença peridental e possivelmente mesmo na ozostomia. Depois disso, nós esperamos levar a cabo aplicações médicas possíveis desta tecnologia.”

Shi disse que seu trabalho de grupo em uma terapia dental visada começou aproximadamente oito anos há com o reconhecimento que os cuidados dentários diários tinham alcançado estradas transversaas. “A maneira padrão de combater infecções bacterianas é com a vacinação, antibióticos, e/ou cuidado higiênico,” disse Shi. “Representam três das grandes descobertas da público-saúde do século XX, mas cada um tem suas limitações na boca. Vacinação da tomada. Nós podemos gerar anticorpos no sangue contra o S. mutans. Mas na boca, onde as vidas mutans do S. e nossa imunidade inata são muito mais fracas, gerar uma resposta imune forte foi desafiante.”

De acordo com Shi, uma limitação principal dos antibióticos e da higiene dental padrão é sua falta da selectividade. “Pelo menos 700 espécies bacterianas são sabidas agora para habitar a boca,” disse Shi. “As boas bactérias são misturadas dentro com ruins, e nossos tratamentos actuais simplesmente claros tudo afastado. Aquele pode ser um problema porque nós temos os dados para mostrar que os micróbios patogénicos crescem para trás o primeiro. São extremamente competitivos, e aquele é o que os faz patogénicos.”

Para ilustrar este ponto, Shi ofereceu uma analogia. “Pense de um gramado infestado com os dentes-de-leão,” disse. “Se você usa um herbicida e uma matança gerais tudo lá, os dentes-de-leão voltarão primeiramente. Mas se você usa um assassino dente-de-leão-específico e deixa a relvado preencher o gramado, os dentes-de-leão não voltarão.”

Esperar resolver a edição da selectividade, Shi e seus colegas começou a anexar toxinas à região de direcção de anticorpos. Pediram o conceito da imunoterapia, uma área de investigação do cancro em que os anticorpos toxina-toting são programados para matar pilhas do tumor e para deixar as pilhas normais próximas sozinhas.

Apesar de algum sucesso em matar as bactérias específicas no biofilm oral, Shi disse que seu grupo encontrou logo a mesma dificuldade técnica que os pesquisadores do cancro executaram inicialmente com na imunoterapia. Seus anticorpos de escolha de objectivos eram grandes e volumosos, fazendo os instáveis, terapêutica incapaz, e caro produzir. “Que é quando nós decidimos obter uma tecnologia mais alta,” disse o Dr. Randal Eckert, um cientista do UCLA e autor principal no estudo.

Ou, como Eckert notou, isso é quando giraram para a “potência da genómica,” ou o estudo comparativo do ADN entre a espécie. Eckert e os colegas clicaram em uma base de dados em linha que contivesse a seqüência completa do ADN do S. mutans. Identificaram um peptide de estimulação chamado feromônio competência de 21 peptide da “,” ou CSP, que fossem específicos à bactéria. De lá, instruções datilografadas em uma máquina automatizada da química da contínuo-fase para sintetizar imediatamente o CSP completo e uma seqüência antimicrobial de 16 peptide, e vieram para fora seu primeiro grupo de selos.

Após alguma tentativa e erro, Eckert disse que e seus colegas decidiram “se vingar mais curto.” Geraram finalmente um SELO com o mesmo agente antimicrobial mas com uma seqüência do oito-peptide CSP da assinatura para visar o S. mutans. “Nós associamos a saliva de cinco povos e criamos um biofilm oral no laboratório que incluiu um par cem espécies de bactérias,” dissemos Eckert. “Nós aplicamos o SELO, e tomou somente aproximadamente 30 segundos para eliminar o S. mutans na mistura, ao deixar as outras bactérias no tacto.”

Como os dentistas querem saber às vezes, que aconteceria se o S. mutans é eliminado do biofilm oral? Outro umas espécies ingualmente ou mais destrutivas enche seu vago, criando um grupo novo de problemas orais? Shi disse que a natureza já dá uma boa resposta. “Aproximadamente 10 a 15 por cento dos povos não têm o S. mutans em seus biofilms, e apenas multam sem ele,” disse. “Além disso, o S. mutans não é uma espécie dominante no biofilm. Transforma-se somente um problema quando nós comemos muitos hidratos de carbono.”

Olhando ao futuro, Shi disse que os selos novos que procuram a outra espécie bacteriana potencialmente nocivo poderiam ser gerados numa questão de dias. Disse que todo o que é necessário são a seqüência completa do ADN de um micróbio, uma seqüência de direcção original de um feromônio, e um peptide antimicrobial apropriado. “Nós temos uma coleção de peptides antimicrobiais que nós seleccionamos geralmente a bactéria completamente primeiramente no laboratório,” dissemos Shi. “Nós podemos empregar o equivalente antimicrobial de uma bomba de 2.000 toneladas ou de uma bomba de 200 libras. Nossa escolha está geralmente em algum lugar no meio. Se o peptide antimicrobial é demasiado forte, igualmente matará as bactérias circunvizinhas, assim que nós temos que ser muito cuidadosos.”