دانشمندان کشف کردند که ایمپلنت های دندانی می توانند سیستم ایمنی بدن شما را تضعیف کنند

برای ده ها میلیون نفر، ایمپلنت های دندانی راهی برای جایگزینی دندان های از دست رفته با مجموعه ای کامل از دندان های ثابت و کاربردی به جای پروتزهای متحرک فراهم کرده است. با این حال، حدود 10 تا 20 درصد از بیماران ایمپلنت در نهایت دچار پری ایمپلنتیت می شوند، عفونتی جدی که به استخوان فک اطراف آسیب می رساند.

آنتی بیوتیک ها اغلب در کنترل این وضعیت شکست می خورند و دانشمندان برای درک دلیل آن تلاش کرده اند. اکنون، محققان معتقدند که مکانیسم مسئول را کشف کرده اند.

مطالعه جدیدی که توسط دانشمندان دانشکده پزشکی راتگرز در PNAS Nexus منتشر شده است، نشان می دهد که باکتری ها می توانند به تدریج ایمپلنت های دندانی را خورده و ذرات تیتانیوم میکروسکوپی را در بافت های مجاور آزاد کنند. این ذرات با سلول‌های ایمنی که مسئول مبارزه با عفونت هستند تداخل می‌کنند و آنها را در یک حالت التهاب بیش از حد به دام می‌اندازند که به تدریج استخوان فک را از بین می‌برد.

محققان نمونه های بافت انسانی را بررسی کردند، سلول های ایمنی انسان را در آزمایشگاه مطالعه کردند و آزمایش هایی را با استفاده از موش های دستکاری شده ژنتیکی انجام دادند. تحقیقات آنها یک کانال کلسیمی را در ماکروفاژها، سلول‌های ایمنی که باکتری‌ها را می‌بلعد، شناسایی کرد که توسط ذرات تیتانیوم فعال می‌شوند. زمانی که این کانال در موش ها غیرفعال شد، از ابتلا به این بیماری جلوگیری شد.

جورجیوس کوتساکیس، نویسنده ارشد این مطالعه و دستیار رئیس تحقیقات بالینی دانشکده پزشکی دندانپزشکی راتگرز، گفت: «برای اولین بار، ما نشان می‌دهیم که چرا تمام درمان‌های آنتی‌بیوتیکی که در اطراف دندان‌ها کار می‌کنند، روی ایمپلنت‌ها کار نمی‌کنند. اکنون که علت آن را می‌دانیم، می‌توانیم توسعه روش‌های درمانی را آغاز کنیم.»

چرا عفونت ایمپلنت دندان در مقابل آنتی بیوتیک مقاومت می کند؟

یکی از بزرگترین اسرار پیرامون پری ایمپلنتیت شباهت آن به پریودنتیت، بیماری لثه ای است که در اطراف دندان های طبیعی ایجاد می شود. هر دو بیماری با انواع یکسانی از باکتری‌های موجود در دهان شروع می‌شوند، اما واکنش‌های متفاوتی به درمان دارند.

برای دندان های طبیعی، آنتی بیوتیک ها همراه با تمیز کردن حرفه ای معمول می توانند عفونت را برطرف کنند. با این حال، در مورد ایمپلنت های دندانی، همان داروها در کمتر از نیمی از موارد موفق هستند. حتی زمانی که درمان انجام می شود، استخوان فک زیرین ممکن است به زوال خود ادامه دهد.

در دو دهه گذشته، دانشمندان تا حد زیادی بر روی باکتری های مسئول این عفونت ها تمرکز کرده اند. محققان در آزمایشگاه کوتساکیس تصمیم گرفتند یکی دیگر از عوامل احتمالی را بررسی کنند: خود ماده ایمپلنت.

کار آنها نشان داد که باکتری هایی که روی سطوح ایمپلنت تجمع می کنند، بیوفیلم های اسیدی ایجاد می کنند که به آرامی به تیتانیوم آسیب می رساند. با گذشت زمان، این خوردگی می تواند میلیاردها ذره فلزی میکروسکوپی را آزاد کند که هر یک کوچکتر از یک گلبول قرمز است.

ذرات تیتانیوم نیز می توانند در طول تمیز کردن روتین دندان از جای خود خارج شوند. این امر به ویژه زمانی نگران کننده است که ابزارهای طراحی شده برای دندان های طبیعی روی ایمپلنت ها استفاده می شود، زیرا آنها می توانند سطح فلز را خراش دهند و آسیب ببینند.

چگونه ذرات تیتانیوم سیستم ایمنی را ربوده اند

پس از رها شدن در لثه، قطعات ریز تیتانیوم سم باکتریایی به نام لیپوپلی ساکارید را جذب می‌کنند که سطوح آن‌ها را می‌پوشاند. این ترکیب یک هدف فریبنده برای سیستم ایمنی ایجاد می کند و ذرات را شبیه باکتری های غیرعادی بزرگ می کند که قابل تجزیه نیستند.

ماکروفاژها، گلبول های سفید خون که مسئول بلعیدن و از بین بردن میکروارگانیسم های مضر هستند، سعی می کنند این ذرات را مصرف کنند. اما از آنجایی که سلول ها نمی توانند تیتانیوم را هضم کنند، در یک وضعیت طولانی مدت التهاب بیش از حد گیر می کنند.

در نتیجه، ماکروفاژها مقادیر زیادی از مولکول های سیگنال دهنده التهابی، از جمله اینترلوکین-1 بتا را تولید می کنند. این پروتئین همچنین با فرآیندهای التهابی درگیر در آرتریت روماتوئید و بیماری آلزایمر مرتبط است.

پاسخ ایمنی حاصله به تدریج استخوان حامی ایمپلنت دندان را تجزیه می کند. در عین حال، ماکروفاژها در مبارزه با باکتری هایی که در وهله اول باعث ایجاد عفونت می شوند، کمتر موثر می شوند.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که سیستم دفاعی آنها چقدر مختل شده است. ماکروفاژهایی که در معرض ذرات تیتانیوم قرار گرفتند، کمتر از نیمی از باکتری‌های سلول‌های ایمنی را که با ذرات مواجه نشده بودند، بلعیدند.

کوتساکیس می گوید: «این ذرات آهنرباهای کوچکی هستند که سم باکتری را جذب می کنند و سیستم ایمنی را ربوده و از پاکسازی باکتری ها جلوگیری می کنند. "شما یک طوفان کامل دارید که آنتی بیوتیک ها را به چالش می کشد."

دانشمندان یک هدف درمانی جدید بالقوه را شناسایی کردند

پس از کشف چگونگی اختلال ذرات تیتانیوم در دفاع ایمنی، محققان مسیر مولکولی مسئول واکنش آسیب‌رسان را بررسی کردند.

آنها این فرآیند را به TRPC1، یک کانال کلسیم (یک ساختار پروتئینی تخصصی و منفذ ساز در غشای سلولی) که در ماکروفاژها یافت می شود، ردیابی کردند. این کانال نقش مرکزی در پاسخ التهابی ناشی از ذرات تیتانیوم و سموم باکتریایی دارد.

برای آزمایش اهمیت آن، این تیم از موش های دستکاری شده ژنتیکی که فاقد TRPC1 بودند استفاده کردند. هنگامی که این حیوانات در معرض همان ترکیب ذرات تیتانیوم و باکتری قرار گرفتند، سیستم ایمنی آنها بسیار موثرتر واکنش نشان داد.

موش ها به طور چشمگیری آبسه های کوچک تری ایجاد کردند، مولکول های سیگنال دهنده التهابی کمتری تولید کردند و توانایی پاکسازی باکتری ها را دوباره به دست آوردند. غیرفعال کردن کانال از روند بیماری مخرب مشاهده شده در زمان حضور TRPC1 جلوگیری کرد.

نتایج به یک رویکرد بالقوه جدید برای درمان پری ایمپلنتیت با هدف قرار دادن پاسخ سیستم ایمنی بدن به جای تکیه بر آنتی بیوتیک ها اشاره دارد.

کوتساکیس و همکارانش با کمک مالی موسسه ملی بهداشت، اکنون در حال ارزیابی داروهای بالقوه ای هستند که در مسیر مولکولی مشابهی در سلول های انسانی عمل می کنند.

اگرچه این تحقیق راه را برای درمان‌های آینده باز می‌کند، اما همچنین یک اقدام پیشگیرانه مهم را برای افرادی که قبلا ایمپلنت‌های دندانی دارند، تقویت می‌کند.

تمیز کردن حرفه ای منظم قوی ترین محافظت شناخته شده در برابر پری ایمپلنتیت است. با این حال، ابزار و تکنیک های مورد استفاده در این قرار ملاقات ها می تواند تفاوت قابل توجهی ایجاد کند.

تا حدود یک دهه پیش، بسیاری از دندانپزشکان به طور معمول ایمپلنت ها را با همان جرمگیرهای فلزی که برای از بین بردن رسوبات روی دندان های طبیعی استفاده می شد، تمیز می کردند. تحقیقات تیم Rutgers و دیگر دانشمندان از آن زمان نشان داده است که این ابزارها می توانند به سطوح تیتانیوم آسیب بزنند و خورده شوند و به طور بالقوه ذرات اضافی را آزاد کرده و بیماری را تسریع کنند.

امروزه روش‌های تمیز کردن غیر ساینده به یک روش استاندارد تبدیل شده‌اند و به محافظت از سطوح کاشت کمک می‌کنند و در عین حال خطر عوارض را کاهش می‌دهند.

این یافته‌ها با آشکار کردن اینکه چگونه تیتانیوم خورده می‌تواند با دفاع ایمنی تداخل داشته باشد، توضیح جدیدی برای این که چرا درمان برخی عفونت‌های ایمپلنت دندان بسیار دشوار است و مسیر امیدوارکننده‌ای برای توسعه درمان‌های مؤثرتر شناسایی می‌کند، ارائه می‌کند.

مواد ارائه شده توسط دانشگاه راتگرز. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

چه می شد اگر انرژی تاریک زمانی منفی بود؟ دانشمندان یک احتمال جدید شگفت انگیز را کشف کردند

دانشمندان یک منبع اکسیژن مخفی در اعماق زمین کشف کردند که می تواند تاریخ سیاره ما را بازنویسی کند.

یافته های مطالعه نشان می دهد که شاهدانه ممکن است بدون اینکه شما بدانید خواب شما را خراب می کند