Le cellule sensibili alle sostanze chimiche nelle gengive proteggono la bocca dalle infezioni

Le cellule sensoriali chimiche recentemente scoperte nelle gengive proteggono la bocca facendo la guardia contro le infezioni che danneggiano i tessuti molli e distruggono l'osso che sostiene i denti, riportano i ricercatori del Monell Chemical Senses Center in uno studio sugli animali pubblicato questa settimana in Comunicazioni sulla natura . Con l'aiuto dei recettori del gusto amaro che rilevano anche i sottoprodotti di batteri nocivi, queste speciali cellule gengivali attivano il sistema immunitario per controllare la quantità e il tipo di batteri in bocca e potrebbero un giorno portare a trattamenti dentali personalizzati contro le malattie gengivali.

La parodontite è un grave disturbo gengivale indotto da uno squilibrio dei batteri e di altri microrganismi della bocca (il microbioma orale). È la sesta malattia infettiva più diffusa e la causa più comune di perdita dei denti in tutto il mondo.

Direttore e presidente del Monell Center Robert Margolskee, dottore, PhD e biologo cellulare Marco Tizzano, dottorato di ricerca, insieme ai colleghi dell'Università di Sichuan, scoperto che le cellule appena identificate, note come cellule chemiosensoriali solitarie (SCC), sono presenti nelle gengive dei topi. Qui esprimono diversi tipi di recettori del gusto insieme a una proteina di accoppiamento a valle chiamata gustducina. Gli SCC sono rilevatori chimici simili al gusto che rilevano irritanti e batteri, e i biologi li hanno trovati in tutto l'intestino, tratto urinario, cavità nasali, e ora nelle gengive.

Queste cellule sensoriali possono fornire un nuovo approccio per il trattamento personalizzato della parodontite sfruttando il sistema immunitario innato di una persona per regolare il microbioma orale".

Robert Margolskee, Direttore e Presidente del Centro Monell

Il team ha dimostrato che eliminare le molecole di segnalazione del gusto come la gustducina o rimuovere geneticamente gli SCC gengivali nei topi porta alla crescita eccessiva di batteri orali patogeni e alla parodontite. Al contrario, la stimolazione dei recettori del gusto amaro negli SCC promuove la produzione di molecole antimicrobiche.

I topi senza gustducina nelle loro SSC hanno un insieme più dannoso di microbi che vivono nelle loro bocche rispetto ai topi normali, implicando che la mancanza di gustducina disconnette il segnale molecolare delle cellule sentinella ad altri sistemi. È importante sottolineare che differenze nella composizione batterica orale dei topi senza gustducina rispetto ai topi normali si sono verificate prima di qualsiasi perdita di osso nelle gengive, implicando che le differenze nel microbioma orale potrebbero essere utilizzate come precursori di malattie.

In studi precedenti con altri tessuti, i ricercatori hanno scoperto che attivando il recettore del gusto amaro TAS2R38, che è espresso in SCC nasali umani, stimola la secrezione di peptidi antimicrobici (AMP) che reprimono la crescita dei patogeni respiratori. Per esaminare gli effetti della stimolazione ripetuta degli SCC gengivali sulla parodontite (e sul rilascio di AMP gengivali) nel presente studio, i ricercatori hanno applicato un collutorio contenente la sostanza ultra-amara denatonium alle gengive dei topi due volte al giorno. Questa gomma attivata SCC e le loro molecole antimicrobiche, che ha ridotto la parodontite nei topi normali, ma non negli animali suscettibili alla parodontite senza gustducina.

Dopo aver ricevuto il denatonium, topi normali hanno mostrato un rilascio potenziato di un AMP chiamato β-defensina, che è stato prodotto a più del doppio dei livelli osservati nei topi di controllo trattati solo con collutorio salino. D'altra parte, quando ai topi senza gustducina veniva somministrato un collutorio al denatonio, non vi è stato alcun effetto sul livello di -defensina.

"Il nostro studio si aggiunge a un elenco crescente di tessuti che ora sappiamo contenere SCC e indica che i percorsi molecolari comuni negli SCC gengivali sono coinvolti nella regolazione del microbiota orale, — disse Tizzano. — In assenza di segnali gustativi nelle gengive, il microbioma orale è cambiato nei topi senza gustducina".

Da questo studio sugli animali, e lavori inediti sull'uomo, il team si aspetta che gli SCC gengivali nell'uomo svolgano un ruolo simile nella regolazione della composizione del microbioma orale, osserva il coautore Xin Zheng, un ricercatore di scienze odontoiatriche del Centro nazionale di ricerca clinica per le malattie orali, Ospedale di stomatologia della Cina occidentale. Essi ipotizzano che, poiché le differenze genetiche nei recettori del gusto sono comunemente rilevate nelle persone, in particolare perdita di funzione del recettore del gusto amaro TAS2R38, la disfunzione delle risposte immunitarie innate mediate dai recettori del gusto potrebbe essere utilizzata per lo screening dentale alla poltrona per gli individui che possono essere più suscettibili alle malattie infettive orali.

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