Los investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham han creado una pequeña molécula que previene o impide las caries en un modelo preclínico. El inhibidor bloquea la función de una enzima de virulencia clave en una bacteria oral, un sabotaje molecular similar a tirar una llave inglesaen maquinaria para atascar los engranajes.
en presencia de la molécula Streptococcus mutans - la principal causa bacteriana de la caries dental llamada caries dental - no puede hacer la biopelícula protectora y pegajosa que le permite pegarse a la superficie del diente, donde se come el esmalte dental al producir ácido láctico.
Esta inhibición selectiva de la biopelícula pegajosa parece actuar específicamente contra S. mutans , y el inhibidor redujo drásticamente la caries dental en ratas alimentadas con una dieta promotora de caries.
"Nuestro compuesto es similar a un fármaco, no bactericida y fácil de sintetizar, y exhibe una eficacia muy potente in vivo", explicaron los investigadores en un artículo en Informes científicos . Es "un excelente candidato que puede convertirse en medicamentos terapéuticos que previenen y tratan la caries dental".
Según un estudio de Global Burden of Disease 2015, alrededor de 2.300 millones de personas en todo el mundo tienen caries dental en sus dientes permanentes. Las prácticas actuales para prevenir las caries, como el enjuague bucal y el cepillado de dientes, eliminan indiscriminadamente las bacterias orales por medios químicos y físicos, y tienenéxito limitado. Caries es la palabra latina para podredumbre.
"Si tenemos algo que puede eliminar selectivamente la capacidad de las bacterias para formar biopelículas, eso sería un gran avance", dijo Sadanandan Velu, Ph.D., profesor asociado de química en la Facultad de Artes y Ciencias de la UAB, yun investigador principal en el estudio
"Esto es particularmente emocionante en el sentido amplio de apuntar a la microbiota usando sondas químicas adaptadas al patógeno específico dentro de una comunidad microbiana compleja", dijo Hui Wu, Ph.D., profesor de odontología pediátrica, UAB School of Dentistry, director deUAB Microbiome Center, y un investigador principal en el estudio.
"El desarrollo exitoso de este inhibidor selectivo de plomo en el entorno dental ofrece una prueba de concepto de que la selección selectiva de bacterias clave es prometedora para el diseño de nuevos tratamientos", dijo Wu. "Esto es relevante para muchas enfermedades humanas escurridizas como el microbioma"está relacionado con la salud y la enfermedad en general "
La experiencia de Wu es bacteriología y bioquímica, y Velu es diseño de fármacos basado en la estructura. Su estudio interdisciplinario también incluyó investigadores del Departamento de Microbiología de la Facultad de Medicina de la UAB.
Detalles de la investigación
La biopelícula de glucano está compuesta por tres S. mutans glucosiltransferasa, o Gtf, enzimas. Se conoce la estructura cristalina de la glucosiltransferasa GtfC, y los investigadores de la UAB utilizaron esa estructura para detectar, a través de simulaciones por computadora, 500,000 compuestos similares a fármacos para la unión en el sitio activo de la enzima.
Noventa compuestos con diversos andamios que muestran promesa en la evaluación por computadora fueron comprados y probados por su capacidad para bloquear la formación de biopelículas S. mutans en cultivo. Siete mostraron inhibición potente y baja en micromolar, y uno, # G43, se probó más ampliamente.
# G43 inhibió la actividad de las enzimas GtfB y GtfC, con afinidad micromolar por GtfB y afinidad nanomolar por GtfC. # G43 no inhibió la expresión del gen gtfC y no afectó el crecimiento o la viabilidad de S. mutans y varias otras bacterias orales probadas. Además, # G43 no inhibió la producción de biopelículas por otras especies de estreptococos orales.
En el modelo de rata de caries dental, los animales con una dieta baja en sacarosa se infectaron con S. mutans y sus dientes fueron tratados tópicamente con # G43 dos veces al día durante cuatro semanas. El tratamiento # G43 causó reducciones muy significativas en el esmalte y la caries dentinaria.
"En conclusión", escribieron Wu y Velu en su artículo, "usando un diseño basado en la estructura, hemos desarrollado un inhibidor único de biopelículas de bajo micromolar que se dirige a S. mutans Gtfs mediante la unión a factores clave de virulencia, Gtfs "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Original escrito por Jeff Hansen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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