Zespół badawczy z Uniwersytetu w Hongkongu udowodnił doświadczalnie, że nanodiamenty radzą sobie nawet z tzw. biofilmem, czyli zbiorowiskiem wielu różnych mikroorganizmów otoczonych związkami organicznymi i nieorganicznymi, wytworzonymi przez te drobnoustroje. To przeciwnik trudny do zwalczenia. Oblepiający różne powierzchnie biofilm żyje sobie własnym życiem, ma na przykład kanaliki pozwalające na przepływ substancji odżywczych, a ponadto jest bardzo odporny na niszczenie czy usunięcie. Ta tzw. błona biologiczna to idealne miejsce do namnażania się różnych zarazków, między innymi bakterii powodujących próchnicę. W dodatku z biofilmem nie zawsze radzą sobie nawet antybiotyki.
Według szacunków National Institutes of Health (NIH) za 65-80 procent infekcji wśród ludzi odpowiadają właśnie biofilmy. Tak więc i w zakażeniach jamy ustnej główną rolę grają bakterie, i grzyby tworzące biofilm. Niemal połowa ludzkiej populacji cierpi z powodu próchnicy zębów, za którą odpowiadają kwasotwórcze bakterie, wśród których najgroźniejsza to bakteria o nazwie Streptococcus mutans (S. mutans). Z kolei choroby przyzębia są szóstym schorzeniem najczęściej atakującym ludzi na świecie (11,2 proc.). Dziąsła są niszczone m.in. przez gram-ujemną bakterię Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis). Do tego dochodzą jeszcze infekcje grzybicze jamy ustnej.
Bakterie powodujące choroby zębów i dziąseł powiązane są z różnymi chorobami ogólnoustrojowymi. Podejrzewa się, że mają wpływ na rozwój choroby Alzheimera, a także na schorzenia sercowo-naczyniowe oraz otyłość. Innymi słowy, walka z biofilmem w jamie ustnej oznacza także walkę z najcięższymi chorobami nękającymi ludzkość. Dlatego odkrycie, dokonane przez naukowców z wydziału inżynierii oraz stomatologii Uniwersytetu w Hongkongu jest tak istotne.
Nanodiamenty walczą z bakteriami wywołującymi próchnicę
- Odkryliśmy, że diamentowe nanocząsteczki (nanodiamenty - ND) hamują proces tworzenia biofilmu, niszczą także wstępnie uformowany biofilm — napisali naukowcy w artykule opublikowanym przez czasopismo "Biomaterials Science".
Nanomateriały "są gorącym tematem we współczesnym materiałoznawstwie" i, jak podkreślają badacze, dzięki swoim mikroskopijnym rozmiarom mogą zrewolucjonizować wiele terapii, choćby przez dostarczanie leków do wnętrza komórki. Jak pokazał najnowszy eksperyment, nanodiamenty są w stanie przeniknąć w głąb biofilmu i zaburzyć jego funkcjonowanie. Naukowcy wyjaśniają, że te ultramałe cząsteczki przedostają się do środka mikroorganizmu i zapobiegają jego przylepianiu się do jakiejkolwiek powierzchni poprzez ingerowanie w mechanizm genetyczny patogenu. Proces tworzenia się biofilmu w jamie ustnej zostaje w ten sposób zahamowany.
Wyniki tego ekscytującego doświadczenia wykazały ogromny potencjał nanodiamentów jako alternatywnej platformy terapeutycznej w zapobieganiu i leczeniu infekcji jamy ustnej. Nanodiamenty posiadają wiele obiecujących cech, w tym doskonałą biokompatybilność i elastyczne właściwości. Udowodniono również, że są bardzo bezpieczne dla ludzi
- piszą dr Chu Zhiqin oraz dr Prasanna Neelakantan, współautorzy badania. Nanodiamenty czeka więc zapewne wielka przyszłość, jako oręż w walce z próchnicą oraz jako podstawowy składnik leków przeciwgrzybiczych.
Źródła: MedicalXPress.com, Biomaterials Science
