Czy próchnica odejdzie w zapomnienie?

                             Czy próchnica odejdzie w zapomnienie?

Profesor: Bauke Dijkstra i Lubbert Dijkhuizen  z Groningen rozszyfrowali  strukturę i mechanizm funkcjonowania enzymu glukanosacharazy (glucansucrase enzyme), który jest odpowiedzialny za osadzanie się kamienia nazębnego. Wiedza ta pozwoli określić substancję hamującą działanie tego enzymu. Gdyby tę substancję  dodać do pasty do zębów, a nawet słodyczy, aby próchnica odeszła na stałe do lamusa. Wyniki badania zostały opublikowane w na łamach magazynu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Naukowcy z Uniwersytetu w Groningen zbadali glukanosacharazę z bakteriami kwasu mlekowego Lactobacillus reuteri, która obecna jest w jamie ustnej i przewodzie pokarmowym człowieka. Bakterie te wykorzystują enzym glukanosacharazy, aby zamienić cukier z pożywienia w długie, lepkie łańcuchy. Tego swoistego kleju używają następnie, aby przykleić się do szkliwa zębów. Główna przyczyna psucia się zębów, bakteria Streptococcus mutans, również wykorzystuje ten enzym. Raz osadzone na zębach, bakterie te fermentują cukier uwalniając kwasy, które rozpuszczają wapń zawarty w zębach. W ten właśnie sposób rozwija się próchnica. 

Trójwymiarowa struktura 

Stosując krystalografię białek, badacze byli w stanie wyjaśnić trójwymiarową (3D) strukturę enzymu, o którym mowa. Naukowcom z Groningen jako pierwszym udała się krystalizacja glukanosacharazy.

Functional mechanism

Rozwikłanie trójwymiarowej struktury dało badaczom szczegółowy wgląd w mechanizm funkcjonowania enzymu. Enzym ten rozbija sacharozę na fruktozę oraz glukozę, a następnie dodaje molekuły glukozy do rosnącego łańcucha cukrowego. Dlatego też naukowcy założyli, że w obu procesach udział brały różne części enzymów. Jednakże model stworzony przez badaczy z Groningen ujawnił, że oba procesy zachodzą w miejscu aktywnym enzymu. 

Inhibitory 
Dijkhuizen oczekuje, że inhibitory dla enzymu glukanosacharazy mogą pomóc zapobiec osadzaniu się bakterii na szkliwie zębów. Informacje dotyczące struktury i mechanizmu funkcjonowania enzymu są niezbędne dla rozwoju takich inhibitorów.Jak dotąd badacze nie odnosili sukcesów. Mówi Dijkhuizen: „Badane przez nas różne inhibitory nie tylko blokowały glukanosacharozę, ale także enzym trawienny zawarty w ślinie - amylazę, niezbędny do rozkładu skrobi”. 

Ewolucja 
Krystaliczna struktura dała również wyjaśnienie dla podwójnej inhibicji. Dane opublikowane przez naukowców z Groningen dowodzą, że białka zawarte w glukanosacharazie częściej rozwijają się z enzymu amylaz, który rozkłada skrobie. „Wiedzieliśmy już wcześniej, że te dwa enzymy są bardzo do siebie podobne”, mówi Dijkhuizen, „jednak krystaliczna struktura ujawniła, że miejsca aktywne są identyczne. Przyszłe inhibitory, natomiast, muszą być nakierowane na bardzo konkretne miejsca, ponieważ oba enzymy są ewolucyjnie blisko ze sobą związane”. 

Pasta do zębów a słodycze

Dijkhuizen zauważa, że inhibitory glukanosacharazy mogą być w przyszłości dodawane do pasty do zębów oraz płynów do płukania jamy ustnej. Sugeruje również, że “możliwe będzie dodawanie jej do słodyczy. Inhibitor ten może zatrzymać działanie cukrów uwalnianych w jamie ustnej, uniemożliwiając tym samym wyrządzenie szkód”. Dijkhuizen nie spodziewa się, jednakże, żeby szczoteczki do zębów przestały być potrzebne. „Zawsze trzeba będzie dbać o czystość zębów”, twierdzi naukowiec. (ms) 

na podstawie www.sciencedaily.com

                                                                                                                                                                            Sylwia Drobik