Kjemisk sansende celler i tannkjøttet beskytter munnen mot infeksjoner

Nyoppdagede kjemikaliefølende celler i tannkjøttet beskytter munnen ved å stå vakt mot infeksjoner som skader bløtvev og ødelegger beinet som støtter tennene, rapporterer forskere fra Monell Chemical Senses Center i en dyreforsøk publisert denne uken i Naturkommunikasjon . Ved hjelp av bitter smak reseptorer som også oppdager biprodukter fra skadelige bakterier, disse spesielle tannkjøttcellene utløser immunsystemet for å kontrollere mengden og typen bakterier i munnen og kan en dag føre til personlig tannbehandling mot tannkjøttsykdom.

Periodontitt er en alvorlig tannkjøttforstyrrelse forårsaket av ubalanse i bakterier og andre mikroorganismer i munnen (det orale mikrobiomet). Det er den sjette mest utbredte smittsomme sykdommen og den vanligste årsaken til tanntap verden over.

Monell senterdirektør og president Robert Margolskee, MD, PhD og cellebiolog Marco Tizzano, PhD, sammen med kolleger fra Sichuan University, fant ut at de nylig identifiserte cellene, kjent som ensomme kjemosensoriske celler (SCC), finnes i tannkjøttet til mus. Her uttrykker de flere typer smakreseptorer sammen med et nedstrøms koplingsprotein kalt gustducin. SCC er smakslignende kjemiske detektorer som registrerer irriterende stoffer og bakterier, og biologer har funnet dem gjennom tarmen, urin vei, nesehulen, og nå i tannkjøttet.

Disse sansecellene kan gi en ny tilnærming for personlig behandling av periodontitt ved å utnytte en persons eget medfødte immunsystem for å regulere sitt orale mikrobiom. "

Robert Margolskee, Monell senterdirektør og president

Teamet viste at å slå ut smaksignalmolekyler som gustducin eller genetisk fjerning av tannkjøtt-SCC i musene fører til overvekst av patogene orale bakterier og periodontitt. Motsatt, stimulerende bitter smak reseptorer i SCC fremmer produksjonen av antimikrobielle molekyler.

Mus uten gustducin i SSC har et mer skadelig sett med mikrober som lever i munnen sammenlignet med normale mus, antyder at mangel på gustducin kobler vaktpostcellens molekylære signal til andre systemer. Viktigere, forskjeller i den orale bakteriesammensetningen til gustducin-mindre mus sammenlignet med normale mus oppstod før tap av bein i tannkjøttet, antyder at forskjeller i det orale mikrobiomet kan brukes som en varsler om sykdom.

I tidligere studier med andre vev, forskere fant at aktivering av den bitre smaksreseptoren TAS2R38, som uttrykkes i humane nasale SCCer, stimulerer utskillelsen av antimikrobielle peptider (AMP) som undertrykker veksten av respiratoriske patogener. For å undersøke effekten av gjentatt stimulering av tannkjøtt -SCC på periodontitt (og frigjøring av AMP -tannkjøtt) i den nåværende studien, forskerne påførte munnvann som inneholdt det ultrabittere stoffet denatonium på tannkjøttet til musene to ganger om dagen. Dette aktiverte tannkjøttet SCCs så vel som deres antimikrobielle molekyler, som reduserte periodontitt hos normale mus, men ikke hos periodontitt-mottakelige dyr uten gustducin.

Etter å ha mottatt denatonium, normale mus viste en forbedret frigjøring av en AMP kalt β-defensin, som ble produsert på mer enn dobbelt så høye nivåer som ble sett hos kontrollmus som bare ble behandlet med saltvann med munnvann. På den andre siden, da musene uten gustducin ble gitt denatonium munnvann, det var ingen effekt på nivået av β-defensin.

"Vår studie legger til en voksende liste over vev vi nå vet inneholder SCC og indikerer at de vanlige molekylære veiene i SCC -tannkjøtt er involvert i reguleringen av oral mikrobiota, "sa Tizzano." I mangel av smakssignalering i tannkjøttet, det orale mikrobiomet endret seg hos mus uten gustducin. "

Fra denne dyreforsøk, og upublisert arbeid hos mennesker, teamet forventer at tannkjøtt-SCC hos mennesker spiller en lignende rolle i reguleringen av sammensetningen av det orale mikrobiomet, notater medforfatter Xin Zheng, en tannvitenskapelig forsker fra National Clinical Research Center for Oral Diseases, West China Hospital of Stomatology. De antar at siden genetiske forskjeller i smakreseptorer ofte oppdages hos mennesker, spesielt tap av funksjon av bitter smak reseptoren TAS2R38, dysfunksjonen til smaksreseptormedierte medfødte immunresponser kan brukes til tannlege-undersøkelse på stol for personer som kan være mest utsatt for orale smittsomme sykdommer.

• Tarmbakteriell profil kan forutsi tarmskader etter strålebehandling
• Færre enn halvparten av amerikanske voksne får årlig influensaskudd,