Keď baktérie v ústach rozkladajú cukry z potravy, uvoľňujú kyseliny, ktoré postupne narúšajú zubnú sklovinu a spôsobujú vznik zubného kazu. Tieto baktérie nežijú izolovane. Vytvárajú husté, povlaku podobné štruktúry známe ako „zubné biofilmy“, ktoré sa pevne prichytávajú na povrch zubov. V rámci týchto biofilmov sa tvorba kyselín môže zintenzívniť a urýchliť poškodenie zubov.
Výskumníci zistili, že arginín, aminokyselina prirodzene prítomná v slinách, zohráva dôležitú úlohu pri znižovaní zubného kazu. Niektoré prospešné baktérie využívajú arginín-deiminázový systém (ADS), pomocou ktorého premieňajú arginín na zásadité zlúčeniny, ktoré neutralizujú škodlivé kyseliny.
Čítajte viac Najrýchlejšie rastúca rastlina na svete môže urobiť vyprážané jedlo zdravšie. Pomáha aj pri cukrovke a srdcových chorobách
Keď je k dispozícii viac arginínu, tieto ochranné baktérie sa ľahšie rozmnožujú, zatiaľ čo baktérie produkujúce kyseliny majú s rastom problém. Predchádzajúce laboratórne štúdie mimo ľudského tela tiež naznačili, že arginín dokáže meniť celkové zloženie zubných biofilmov.
Aby sa potvrdilo, či sa tieto účinky prejavujú aj v skutočných ústnych podmienkach, výskumný tím vedený postdoktorandkou Yumi C. Del Rey a profesorom Sebastianom Schlaferom z Aarhuskkej univerzity v Dánsku uskutočnil klinickú štúdiu. Jej výsledky boli publikované v časopise International Journal of Oral Science.
Do štúdie bolo zahrnutých 12 účastníkov s aktívnym zubným kazom. Každý dostal špeciálne navrhnuté zubné náhrady, ktoré umožnili výskumníkom zbierať neporušené zubné biofilmy z oboch strán čeľuste. Účastníci boli požiadaní, aby náhrady na 5 minút ponorili do cukrového roztoku, po čom nasledovalo buď 30-minútové ošetrenie destilovanou vodou (placebo), alebo arginínom. Jedno ošetrenie sa aplikovalo na jednu stranu úst a druhé na opačnú stranu. Tento postup sa opakoval trikrát denne, pričom arginín sa vždy aplikoval na tú istú stranu.
Čítajte viac Konečne to potvrdila aj veda. Víkendové vyspávanie prospieva duševnému zdraviu
„Cieľom bolo preskúmať vplyv liečby arginínom na kyslosť, typ baktérií a sacharidovú matricu biofilmov u pacientov s aktívnym zubným kazom,“ vysvetľuje Sebastian Schlafer, profesor na Katedre zubného lekárstva a ústneho zdravia.
Po štyroch dňoch, keď boli biofilmy plne vytvorené, boli náhrady odstránené a podrobne analyzované. Na meranie kyslosti v biofilmoch použili vedci pH-citlivé farbivo s názvom „C-SNARF-4“. Toto farbivo umožnilo hodnotiť kyslosť v rôznych oblastiach biofilmu. Biofilmy ošetrené arginínom vykazovali výrazne vyššie hodnoty pH – teda nižšiu kyslosť – 10 a 35 minút po vystavení cukru.
„Naše výsledky ukázali rozdiely v kyslosti biofilmov, pričom tie ošetrené arginínom boli výrazne lepšie chránené pred okyslením spôsobeným metabolizmom cukrov,“ uviedla prvá autorka štúdie Yumi C. Del Rey.
Tím sa zameral aj na štrukturálne zložky biofilmov pomocou fluorescenčne značených lektínov, čo sú proteíny viažuce sa na špecifické sacharidy. Skúmali sa dve hlavné sacharidové zložky: fukóza a galaktóza. Tieto cukry tvoria veľkú časť zubných biofilmov a predpokladá sa, že prispievajú k tvorbe „kyslých vreciek“, ktoré zachytávajú škodlivé kyseliny.
Čítajte viac Trump strašil tehotné ženy bežným liekom na horúčku, spojil ho s autizmom. Veľký výskum teraz ukázal pravdu
Biofilmy vystavené arginínu vykazovali celkový pokles sacharidov založených na fukóze, čo môže znížiť ich škodlivý potenciál. Vedci tiež pozorovali štrukturálnu reorganizáciu biofilmov. Sacharidy obsahujúce galaktózu boli menej zastúpené pri báze biofilmu a viac koncentrované smerom k jeho vrchnej časti, čo naznačuje usporiadanie, ktoré môže obmedzovať hromadenie kyselín v blízkosti povrchu zubov.
Na identifikáciu prítomných baktérií výskumníci analyzovali bakteriálnu DNA pomocou sekvenovania génu 16S rRNA. Biofilmy ošetrené arginínom aj placebom boli prevažne tvorené baktériami rodu Streptococcus a Veillonella. Liečba arginínom však viedla k výraznému poklesu skupiny streptokokov mitis/oralis. Tieto baktérie produkujú kyseliny, no len slabo vytvárajú zásadité látky.
Zároveň arginín mierne zvýšil výskyt streptokokov, ktoré sú účinnejšie v metabolizme arginínu. Tento posun pomohol zvýšiť hodnoty pH v biofilme. Spoločne tieto zistenia ukazujú, že arginín robí zubné biofilmy menej škodlivými tým, že znižuje kyslosť, mení zloženie sacharidov a pretvára mikrobiálne spoločenstvo.
Zubný kaz postihuje ľudí všetkých vekových kategórií na celom svete. Výskumníci naznačujú, že pridanie arginínu do produktov, ako sú zubné pasty alebo ústne vody, by mohlo pomôcť chrániť najmä osoby náchylné na vznik kazu. Keďže arginín je prirodzene sa vyskytujúca aminokyselina, ktorú telo produkuje a ktorá sa nachádza v mnohých bielkovinových potravinách, považuje sa za bezpečný a potenciálne vhodný aj na použitie u detí.
