Home kesehatan Hati-Hati! Bakteri meningkatkan resistensi kerusakan gigi anak yang parah

Hati-Hati! Bakteri meningkatkan resistensi kerusakan gigi anak yang parah

16
0
SHARE

Karies anak usia dini, suatu bentuk kerusakan gigi yang parah yang mempengaruhi balita dan anak-anak prasekolah, dapat menyebabkan anak-anak menderita masalah gigi dan kesehatan seumur hidup. Masalahnya bisa cukup signifikan bahwa operasi adalah satu-satunya cara yang efektif untuk mengobatinya.

Baru-baru ini peneliti dari University of Pennsylvania School of Dental Medicine menemukan bahwa, dalam banyak kasus, hasil karies anak usia dini dari plak gigi yang mengandung bakteri dan jamur bekerja bersama untuk membuat biofilm pada gigi lebih patogen dan sulit untuk dihilangkan. Sekarang mereka telah menunjukkan bahwa kedua jenis mikroorganisme ini bersinergi untuk meningkatkan resistensi obat, memungkinkan sel-sel jamur untuk menghindari terbunuh oleh terapi antijamur. Namun secara bersamaan menargetkan matriks yang dihasilkan oleh bakteri bersama dengan jamur menawarkan jalan di sekitar perlindungan ini.

“Modalitas antimikroba saat ini untuk mengobati karies anak usia dini memiliki khasiat yang terbatas,” kata Hyun (Michel) Koo, seorang profesor di Departemen Ortodonti dan divisi Pediatric Dentistry & Community Oral Health di Penn’s School of Dental Medicine. “Bukti yang tersedia menunjukkan bahwa penyakit yang terkait biofilm bersifat polimikroba, termasuk campuran spesies bakteri dan jamur; oleh karena itu pengobatan yang ditujukan hanya pada satu jenis mikroorganisme mungkin tidak efektif. Saya pikir pekerjaan ini memberi kita pandangan sekilas tentang cara alternatif untuk mengganggu biofilm lintas kerajaan, pendekatan gabungan yang mempertimbangkan komponen jamur dan bakteri. ”

Koo adalah penulis senior di tempat kerja dan Dongyeop Kim, seorang peneliti postdoctoral, adalah penulis pertama. Mereka berkolaborasi dengan tim dari Tel Aviv University dan University of Wisconsin-Madison pada karya, yang diterbitkan di ISME Journal.

Selama beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mengamati bahwa plak gigi pada anak-anak dengan karies pada masa kanak-kanak sering mengandung Candida albicans, spesies jamur yang biasanya mengkolonisasi permukaan mukosa, selain Streptococcus mutans, bakteri yang umumnya terkait dengan kerusakan gigi. Bekerja di laboratorium Koo menunjukkan bahwa enzim yang diproduksi oleh bakteri, yang disebut GtfB, dapat berikatan dengan Candida dan ketika gula hadir (ciri diet di karies masa kanak-kanak) bentuk matriks polimerik lengket pada permukaan selnya, memungkinkan jamur untuk berikatan dengan gigi. dan bergaul dengan rekan-rekan bakteri. Setelah bersama-sama, organisme ini bekerja bersama untuk meningkatkan keparahan kerusakan gigi dalam model tikus.

Menyadari hal ini, Koo, Kim, dan rekan-rekannya ingin melihat apakah pendekatan dua cabang dapat mematahkan hubungan sinergis dan secara efektif mengobati biofilm. “Awalnya, kami memutuskan untuk mencari terapi yang secara klinis digunakan dalam kedokteran gigi untuk menyerang atau mencegah infeksi jamur atau bakteri,” kata Koo.

Mereka datang dengan flukonazol, yang digunakan sebagai antifungal, dan povidone iodide, yang merupakan agen antiseptik dengan sifat antibakteri. Digunakan sendiri untuk mengobati biofilm yang tumbuh di bahan seperti gigi di laboratorium, obat-obatan tersebut hanya memiliki efek moderat, mengkonfirmasikan bahwa monoterapi tidak bekerja sangat baik terhadap biofilm polimikrobial. Tetapi dalam kombinasi, hasilnya jauh lebih mengesankan.

“Kami benar-benar membasmi infeksi jamur, baik dalam biofilm yang ditanam di laboratorium tetapi juga yang dibentuk secara in vivo menggunakan model hewan,” Koo mencatat, namun pencapaian ini datang tanpa meningkatkan aktivitas antibakteri.

Untuk memahami mengapa pendekatan kombinasi sangat efektif terhadap C. albicans bahkan tanpa membunuh lebih banyak bakteri, para peneliti melihat secara dekat pada gambar mikroskopis resolusi tinggi dari biofilm dengan berbagai kombinasi perlakuan. Mereka mengamati bahwa, dalam biofilm yang tidak diobati dan mereka yang diperlakukan hanya dengan flukonazol, jamur itu dilapisi dengan matriks lengket yang melimpah, yang tampaknya berfungsi sebagai perisai pelindung terhadap senyawa antijamur. Tetapi dalam biofilm yang diobati dengan povidone iodida juga, matriks itu secara substansial berkurang, meninggalkan jamur yang terpapar pada flukonazol.

“Kami pikir, itu menarik,” kata Koo, dan beralih ke literatur ilmiah untuk mencari tahu lebih lanjut. Mereka menemukan bahwa obat yang mengandung iodida dapat menghambat aktivitas GtfB. Dalam serangkaian percobaan, mereka menemukan bahwa povidone iodide bertindak sebagai inhibitor kuat dari produksi matriks-lengket. Agen itu hampir 100 kali lipat lebih potensial sebagai penghambat matriks daripada sebagai agen antibakteri.

Yang membawa mereka ke hipotesis bahwa matriks itu berfungsi sebagai “perisai obat-perangkap,” mencegah flukonazol dari mengakses dan membunuh sel-sel jamur. Untuk melihat apakah mengganggu matriks dapat memungkinkan flukonazol menembus dan mencapai jamur, mereka berkolaborasi dengan ilmuwan Tel Aviv University untuk melacak, secara real time, flukonazol berlabel fluorescently ketika bergerak melalui biofilm.

Mengambil gambar waktu-lapsed, mereka menemukan bahwa flukonazol terjebak dalam matriks, sebagian besar gagal mencapai sel-sel jamur, yang selanjutnya dikonfirmasi dengan langsung mengukur flukonazol radiolabeled diserap dalam matriks. Sebaliknya, flukonazol mudah dipindahkan di dalam sel-sel jamur ketika mereka berada di biofilm dengan matriks terganggu oleh povidone iodine.

Dengan menggunakan tiga tes yang berbeda untuk mengganggu matriks, baik dengan merendahkan matriks secara langsung atau menggunakan bakteri yang rusak di GtfB, para peneliti menemukan bahwa kemampuan antifungal-membunuh flukonazol dapat dipulihkan sepenuhnya, mengkonfirmasi peran matriks yang diproduksi bakteri dalam mempromosikan antijamur. resistansi obat.

Jamur itu sendiri memiliki mekanisme sendiri untuk menghindari terbunuh oleh antijamur, tetapi resistensi ini diperparah oleh efek melindungi dari matriks, para peneliti menemukan.

Ke depan, tim yang dipimpin Penn berharap temuan mereka mengarah pada strategi baru untuk mengobati infeksi bakteri-jamur yang terkait dengan karies anak usia dini dan mungkin penyakit polymicrobial lainnya. Untuk bagian peneliti, mereka memanfaatkan nanoteknologi untuk mengembangkan pendekatan yang ditargetkan yang tepat sasaran dan kedua komponen jamur dan bakteri dari biofilm.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here