Zašto zubni implantati mogu prevariti vaš imuni sistem i izazvati upalu
Naučnici su otkrili zašto se infekcije oko zubnih implantata tako teško liječe, a mikroskopske čestice titana igraju neočekivanu ulogu u ovome.
Za desetine miliona ljudi širom svijeta, zubni implantati predstavljaju dugotrajno i pouzdano rješenje za nadoknadu izgubljenih zuba. Ipak, procjenjuje se da kod 10% do 20% pacijenata sa implantatima s vremenom dođe do razvoja peri-implantitisa, ozbiljne infekcije koja oštećuje okolnu viličnu kost.
Antibiotici često ne uspijevaju da suzbiju ovo stanje, a stručnjaci već dugo pokušavaju da odgonetnu razloge za to. Sada se čini da je napokon pronađen mehanizam koji stoji u pozadini ovog problema.
Nova studija, koju su naučnici sa Stomatološkog fakulteta Univerziteta Rutgers objavili u časopisu PNAS Nexus, otkriva da bakterije mogu postepeno korodirati zubne implantate, oslobađajući mikroskopske čestice titana u okolna tkiva. Ove čestice ometaju imune ćelije zadužene za borbu protiv infekcije, držeći ih u stanju pretjerane upale koja progresivno uništava kost vilice.
Istraživački tim je analizirao uzorke ljudskog tkiva, proučavao ljudske imune ćelije u laboratoriji i sproveo eksperimente na genetski modifikovanim miševima. Tom prilikom identifikovan je specifičan kalcijumski kanal u makrofagima, odnosno imunim ćelijama koje inače proždiru bakterije, a koji se aktivira upravo prisustvom čestica titana. Kada je ovaj kanal blokiran kod miševa, razvoj bolesti je u potpunosti spriječen.
Ovo otkriće otvara put ka prvom pouzdanom lijeku za stanje koje pogađa svaku petu osobu sa zubnim implantatima i globalno košta zdravstvene sisteme više od milijardu dolara godišnje.
„Prvi put pokazujemo zašto svi antibiotski tretmani koji inače djeluju oko prirodnih zuba ovdje nemaju nikakvog efekta“, ističe Georgios Kotsakis, glavni autor studije i docent za klinička istraživanja na Univerzitetu Rutgers. „Sada kada znamo tačan uzrok, možemo početi sa razvojem ciljanih terapija.”
Zašto su infekcije kod implantata otporne na antibiotike?
Jedna od najvećih misterija vezanih za peri-implantitis bila je njegova sličnost sa parodontitisom, bolešću desni koja se razvija oko prirodnih zuba. Iako oba stanja počinju sa istim vrstama bakterija u usnoj duplji, ona potpuno različito reaguju na terapiju.
Kod prirodnih zuba, kombinacija antibiotika i redovnog profesionalnog čišćenja obično uspješno rješava infekciju. Međutim, kod zubnih implantata isti lijekovi pomažu u manje od polovine slučajeva, a vilična kost nastavlja da propada uprkos liječenju.
Tokom protekle dvije decenije, naučnici su se uglavnom fokusirali na bakterije kao primarni uzrok. Ipak, istraživači iz laboratorije profesora Kotsakisa odlučili su da istraže i drugi potencijalni faktor – sam materijal od kojeg je implantat napravljen.
Njihov rad je pokazao da bakterije koje se nakupljaju na površini implantata stvaraju kisele biofilme koji polako oštećuju titanijum. Vremenom, ova korozija može da oslobodi milijarde mikroskopskih metalnih čestica, od kojih je svaka manja od crvenog krvnog zrnca.
Čestice titana se takođe mogu odvojiti tokom rutinskog stomatološkog čišćenja, naročito ako se koriste instrumenti prilagođeni za prirodne zube koji mogu izgrebati metalnu površinu.
Kako čestice titana varaju imuni sistem
Jednom kada dospiju u desni, sitni fragmenti titana privlače bakterijski toksin poznat kao lipopolisaharid, koji oblaže njihovu površinu. Ova kombinacija stvara varku za imuni sistem, čineći da čestice liče na neobično krupne bakterije koje se ne mogu razgraditi.
Makrofagi, bijela krvna zrnca zadužena za uništavanje štetnih mikroorganizama, pokušavaju da progutaju ove čestice. Pošto nisu u stanju da svare titanijum, ove ćelije ostaju blokirane u stanju trajnog i prekomjernog upalnog procesa.
Kao rezultat toga, makrofagi proizvode velike količine inflamatornih signala, uključujući interleukin-1 beta, protein koji se inače dovodi u vezu sa upalnim procesima kod reumatoidnog artritisa i Alchajmerove bolesti.
Ovakav imunološki odgovor postepeno razgrađuje kost koja drži implantat, dok istovremeno makrofagi postaju manje efikasni u borbi protiv samih bakterija.
„Ove čestice djeluju kao mali magneti za bakterijske toksine i preuzimaju kontrolu nad imunim sistemom, sprječavajući ga da očisti infekciju“, objašnjava Kotsakis.
Potencijalni put ka novim terapijama
Nakon otkrivanja mehanizma kojim čestice titana remete odbranu organizma, istraživači su identifikovali i specifičan molekularni put. Radi se o proteinu TRPC1, kalcijumskom kanalu unutar ćelijskih membrana makrofaga koji igra ključnu ulogu u ovoj upalnoj reakciji.
Kada su naučnici testirali miševe bez ovog proteina, pokazalo se da njihovi imunološki sistemi mnogo efikasnije reaguju na prisustvo titana i bakterija, proizvodeći manje upalnih signala i zadržavajući sposobnost čišćenja infekcije.
Zašto je pravilno čišćenje implantata važno
Iako ovo istraživanje utire put novim lijekovima, ono naglašava i važnost preventivne njege za sve koji već imaju ugrađene implantate. Izbor neabrazivnih metoda čišćenja kod stomatologa danas je standard praksi koji štiti površinu implantata i smanjuje rizik od komplikacija.
