Учёные из Школы стоматологической медицины Университета Ратгерса выяснили, почему антибиотики часто не помогают при периимплантите — инфекции, разрушающей кость вокруг зубного импланта. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS Nexus. По оценкам специалистов, такое осложнение развивается у 10–20% людей с имплантами.
Исследователи установили, что бактерии образуют на поверхности импланта кислые биоплёнки, постепенно повреждающие титан. В окружающие ткани при этом попадают микроскопические частицы металла, каждая из которых меньше эритроцита. Дополнительным источником таких фрагментов может стать профессиональная чистка, если для имплантов используют инструменты, предназначенные для натуральных зубов.
Попав в дёсны, частицы титана связывают бактериальный токсин липополисахарид. Образовавшаяся комбинация воспринимается иммунной системой как крупная чужеродная частица, которую невозможно разрушить. Макрофаги — клетки, поглощающие бактерии, — захватывают её, но не могут переварить титан и надолго остаются в состоянии чрезмерного воспаления.
В результате макрофаги выделяют большие количества сигнальных молекул, включая интерлейкин-1 бета, а кость, удерживающая имплант, постепенно разрушается. Одновременно иммунные клетки хуже справляются с бактериями: в лабораторных экспериментах макрофаги, контактировавшие с частицами титана, поглощали менее половины числа бактерий по сравнению с обычными клетками. «Эти частицы — маленькие магниты, притягивающие бактериальный токсин, и они захватывают иммунную систему, не позволяя ей уничтожать бактерии», — сказал старший автор работы, заместитель декана по клиническим исследованиям Школы стоматологической медицины Ратгерса Георгиос Коцакис.
Изучив механизм воспаления, учёные обнаружили ключевую роль кальциевого канала TRPC1 — специализированной белковой структуры в мембране макрофагов. В опытах с генетически модифицированными мышами отключение этого канала заметно уменьшило абсцессы, снизило выработку воспалительных молекул и восстановило способность организма уничтожать бактерии. По данным ScienceDaily, это открывает возможную мишень для лекарств против периимплантита, который ежегодно обходится системам здравоохранения более чем в $1 млрд.
Авторы работы при поддержке Национальных институтов здравоохранения уже проверяют препараты, воздействующие на тот же молекулярный путь в человеческих клетках. Пока наиболее эффективной профилактикой остаётся регулярная профессиональная чистка имплантов. Для неё применяют неабразивные методы, поскольку металлические инструменты для натуральных зубов способны повреждать титановую поверхность и способствовать высвобождению новых частиц.