У людей с диабетом 2-го типа часто развивается кариес, но механизмы, лежащие в его основе, до сих пор неясны. Последние данные свидетельствуют о том, что гипергликемия может приводить к избыточному содержанию сахара не только в моче, но и в слюне, однако её влияние на развитие кариеса до сих пор неизвестно.
В исследовании, опубликованном в Microbiome, учёные из Университета Осаки выяснили, что миграция сахара из крови в слюну, вызванная гипергликемией, приводит к изменениям в микробиоме полости рта, которые способствуют размножению бактерий, вызывающих кариес. У людей с кариесом и большим количеством зубного налёта миграция сахара из крови в слюну была более выраженной, но при улучшении контроля уровня сахара в крови она уменьшалась.
«Мы разработали метод нецелевого метаболомического профилирования слюны, выделяемой железами, который позволяет сохранить исходные профили метаболитов до их изменения под воздействием микробиома полости рта, — объясняет Масаэ Кубонива, старший автор исследования. — Это позволило понять, как меняются эти метаболиты в крови и слюне и как они изменяются после воздействия микробиома полости рта».
Команда сравнила профили метаболитов слюны, полученные из желёз, которые дают информацию о метаболическом статусе человека без учёта бактерий, с образцами цельной слюны и плазмы крови людей, страдающих диабетом 2-го типа и не страдающих им. Было обнаружено, что гипергликемия вызывает миграцию фруктозы и глюкозы из крови в слюну. С помощью секвенирования микроорганизмов ученые смогли определить, как эта миграция влияет на микробиом полости рта.
«Увеличение количества метаболитов в слюне привело к изменениям в микробиоме полости рта, способствовало размножению кариесогенных бактерий, таких как Streptococcus mutans, и снижению численности полезных для здоровья видов, таких как Streptococcus sanguinis, что привело к смещению метаболизма биопленки полости рта в сторону гликолиза и деградации углеводов, — говорит Акито Саканака, ведущий автор исследования. — Такое изменение в популяции микроорганизмов приводит к увеличению выработки кислоты, которая разрушает зубную эмаль и тесно связывает диабет с кариесом».
Улучшение гликемического контроля снижает переход сахаров, особенно фруктозы, из плазмы в слюну, устраняя дисбаланс микробиома и снижая риск развития кариеса. Эксперимент с совместной культурой биоплёнок S. mutans и S. sanguinis показал, что доля S. mutans заметно увеличилась в богатой питательными веществами среде, содержащей фруктозу. Это указывает на то, что сочетание глюкозы и фруктозы благоприятно для S. mutans в условиях совместной культуры.
В совокупности данные помогают выявить роль миграции сахара из крови в слюну в патогенезе кариеса и образования зубного налёта у людей с диабетом 2-го типа. Контроль уровня глюкозы в крови может быть эффективной стратегией для снижения риска не только заболеваний пародонта, которые часто сопутствуют другим заболеваниям полости рта, но и кариеса, что поможет улучшить здоровье полости рта и качество жизни.
[Фото: Akito Sakanaka, Kuboniwa Laboratory / The University of Osaka]
