بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - ایسنا / پژوهشگران کشف کرده‌اند که باکتری‌ها می‌توانند ایمپلنت‌های دندانی تیتانیومی را دچار خوردگی کنند و با آزادسازی ذرات میکروسکوپی، سیستم ایمنی بدن را مختل کنند؛ فرایندی که به بروز بیماری «پری‌ایمپلنتیت» منجر می‌شود.
این ذرات که با سموم باکتریایی پوشیده شده‌اند، ماکروفاژها را در وضعیت التهاب بیش‌ از حد گرفتار می‌کنند و باعث تخریب استخوان فک می‌شوند. در چنین شرایطی، آنتی‌بیوتیک‌ها نیز کارایی خود را از دست می‌دهند.
به نقل از ساینس‌دیلی، این مطالعه کانال کلسیمی TRPC1 را به‌ عنوان یکی از عوامل مولکولی اصلی این اختلال ایمنی شناسایی کرده است. غیرفعال‌ کردن این کانال در موش‌های دستکاری‌ شده ژنتیکی مانع بروز بیماری شد و هدف درمانی تازه‌ای را برای مقابله با عارضه‌ای معرفی کرد که ممکن است تا ۲۰ درصد از افرادی را که ایمپلنت دندانی دریافت می‌کنند، درگیر کند.
برای ده‌ها میلیون نفر، ایمپلنت‌های دندانی راهی برای جایگزینی دندان‌های از دست‌ رفته فراهم کرده‌اند تا به‌جای استفاده از دندان مصنوعی متحرک، مجموعه‌ای از دندان‌های ثابت و کاربردی داشته باشند. با این‌ حال، برآورد می‌شود که حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد از افرادی که ایمپلنت دریافت می‌کنند، در نهایت به پری‌ایمپلنتیت مبتلا شوند؛ عفونتی جدی که به استخوان فک اطراف ایمپلنت آسیب می‌زند.
آنتی‌بیوتیک‌ها اغلب نمی‌توانند این عارضه را کنترل کنند و دانشمندان مدت‌ها برای درک علت آن با مشکل روبه‌رو بوده‌اند. اکنون پژوهشگران معتقدند سازوکار اصلی این مشکل را کشف کرده‌اند.
مطالعه‌ای جدید که دانشمندان دانشکده دندان‌پزشکی دانشگاه راتگرز نتایج آن را در مجله علمی PNAS Nexus منتشر کرده‌اند، نشان می‌دهد که باکتری‌ها می‌توانند به‌ تدریج ایمپلنت دندانی را دچار خوردگی کنند و ذرات میکروسکوپی تیتانیوم را در بافت‌های اطراف آزاد کنند. این ذرات با سلول‌های ایمنی مسئول مبارزه با عفونت تداخل می‌کنند و آن‌ها را در وضعیت التهاب بیش‌ ازحد گرفتار می‌سازند؛ وضعیتی که به‌ مرور استخوان فک را تخریب می‌کند.
پژوهشگران نمونه‌های بافت انسانی را بررسی کردند، سلول‌های ایمنی انسان را در محیط آزمایشگاه مطالعه کردند و آزمایش‌هایی را روی موش‌های دستکاری‌شده ژنتیکی انجام دادند. تحقیقات آن‌ها یک کانال کلسیمی را در ماکروفاژها شناسایی کرد که سلول‌های ایمنی‌ هستند که باکتری‌ها را می‌بلعند. این کانال در اثر تماس با ذرات تیتانیوم فعال می‌شود. هنگامی که پژوهشگران این کانال را در موش‌ها غیرفعال کردند، از بروز بیماری جلوگیری شد.
این کشف نخستین هدف دارویی معتبر را برای مقابله با عارضه‌ای معرفی می‌کند که تا یک نفر از هر پنج دریافت‌کننده ایمپلنت دندانی را تحت تاثیر قرار می‌دهد و سالانه بیش از یک میلیارد دلار هزینه به نظام‌های سلامت در سراسر جهان تحمیل می‌کند.
نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: برای نخستین بار نشان می‌دهیم چرا تمام درمان‌های آنتی‌بیوتیکی که برای دندان‌های طبیعی مؤثرند، برای ایمپلنت‌ها کارایی ندارند و حالا که علت را می‌دانیم، می‌توانیم توسعه درمان‌های دارویی را آغاز کنیم.
یکی از بزرگ‌ترین معماها درباره پری‌ایمپلنتیت، شباهت آن به پریودنتیت بوده است؛ بیماری لثه‌ای که در اطراف دندان‌های طبیعی ایجاد می‌شود. هر دو عارضه با فعالیت همان انواع باکتری‌های موجود در دهان آغاز می‌شوند، اما واکنش آن‌ها به درمان بسیار متفاوت است.
در مورد دندان‌های طبیعی، ترکیب آنتی‌بیوتیک‌ها با پاک‌سازی معمول و حرفه‌ای دندان‌ها می‌تواند عفونت را برطرف کند. اما در اطراف ایمپلنت‌های دندانی، همین داروها در کمتر از نیمی از موارد موفق هستند. حتی زمانی که درمان انجام می‌شود، ممکن است تخریب استخوان زیرین فک همچنان ادامه پیدا کند.
در دو دهه گذشته، دانشمندان عمدتا بر باکتری‌های عامل این عفونت‌ها تمرکز کرده بودند. با این‌ حال، پژوهشگران تصمیم گرفتند احتمال دیگری را نیز بررسی کنند: خود ماده‌ای که ایمپلنت از آن ساخته شده است.
نتایج تحقیقات آن‌ها نشان داد باکتری‌هایی که روی سطح ایمپلنت تجمع پیدا می‌کنند، زیست‌لایه‌هایی اسیدی ایجاد می‌کنند که به‌ آرامی به تیتانیوم آسیب می‌زنند. با گذشت زمان، این خوردگی می‌تواند میلیاردها ذره میکروسکوپی فلز را آزاد کند که هرکدام از یک گلبول قرمز خون نیز کوچک‌ترند.
ذرات تیتانیوم ممکن است هنگام پاک‌سازی معمول دندان‌ها نیز جدا شوند. این مسئله به‌ویژه زمانی نگران‌کننده است که از ابزارهایی استفاده شود که برای دندان‌های طبیعی طراحی شده‌اند؛ زیرا این ابزارها می‌توانند سطح فلزی ایمپلنت را خراش دهند و به آن آسیب برسانند.
ذرات تیتانیوم چگونه سیستم ایمنی بدن را فریب می‌دهند؟
ذرات ریز تیتانیوم پس از آزاد شدن در بافت لثه، ماده‌ای سمی باکتریایی به نام لیپوپلی‌ساکارید را جذب می‌کنند که سطح آن‌ها را می‌پوشاند. این ترکیب، هدفی گمراه‌کننده برای سیستم ایمنی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود ذرات به باکتری‌هایی بسیار بزرگ شباهت پیدا کنند که بدن قادر به تجزیه آن‌ها نیست.
ماکروفاژها، گلبول‌های سفید مسئول بلعیدن و از بین بردن میکروارگانیسم‌های مضر، تلاش می‌کنند این ذرات را ببلعند. اما از آنجا که سلول‌ها نمی‌توانند تیتانیوم را هضم کنند، در وضعیت التهاب شدید و طولانی‌مدت گرفتار می‌شوند.
در نتیجه، ماکروفاژها مقادیر زیادی از مولکول‌های پیام‌رسان التهابی، از جمله اینترلوکین یک بتا، تولید می‌کنند. این پروتئین با فرایندهای التهابی مرتبط با بیماری‌هایی مانند آرتریت روماتوئید و آلزایمر نیز ارتباط دارد.
واکنش ایمنی ایجاد شده به‌ تدریج استخوانی را که از ایمپلنت دندانی حمایت می‌کند، تجزیه می‌کند. هم‌زمان، ماکروفاژها توانایی کمتری برای مبارزه با باکتری‌هایی پیدا می‌کنند که در وهله نخست باعث ایجاد عفونت شده‌اند.
آزمایش های آزمایشگاهی شدت اختلال در عملکرد دفاعی این سلول‌ها را نشان دادند. ماکروفاژهایی که در معرض ذرات تیتانیوم قرار گرفته بودند، کمتر از نیمی از تعداد باکتری‌هایی را بلعیدند که سلول‌های ایمنیِ بدون تماس با این ذرات قادر به بلعیدن آن‌ها بودند.
دانشمندان هدفی بالقوه برای درمان جدید شناسایی کردند
پس از کشف چگونگی اختلال ذرات تیتانیوم در عملکرد دفاعی سیستم ایمنی، پژوهشگران مسیر مولکولی مسئول این واکنش آسیب‌زا را بررسی کردند.
آن‌ها این فرایند را به TRPC1 مرتبط دانستند؛ یک کانال کلسیمی که در ماکروفاژها وجود دارد. کانال‌های کلسیمی ساختارهای پروتئینی ویژه‌ای در غشای سلول هستند که امکان عبور یون‌های کلسیم را فراهم می‌کنند. TRPC1 نقش مهمی در واکنش التهابی ناشی از ذرات تیتانیوم و سموم باکتریایی دارد.
برای آزمایش اهمیت این کانال، گروه پژوهشی از موش‌های دستکاری‌شده ژنتیکی استفاده کرد که فاقد TRPC1 بودند. هنگامی که این حیوانات در معرض همان ترکیب ذرات تیتانیوم و باکتری‌ها قرار گرفتند، سیستم ایمنی آن‌ها واکنش بسیار موثرتری نشان داد.
آبسه‌های ایجاد شده در این موش‌ها به‌طور چشمگیری کوچک‌تر بودند، میزان تولید مولکول‌های پیام‌رسان التهابی کاهش یافت و توانایی پاک‌سازی باکتری‌ها بهبود پیدا کرد. غیرفعال‌کردن این کانال مانع از وقوع فرایند تخریبی بیماری شد؛ فرایندی که در حضور TRPC1 مشاهده شده بود.
این نتایج نشان می‌دهند که می‌توان به رویکرد درمانی تازه‌ای برای پری‌ایمپلنتیت دست یافت؛ رویکردی که به‌جای تکیه انحصاری بر آنتی‌بیوتیک‌ها، واکنش سیستم ایمنی بدن را هدف قرار می‌دهد.
اگرچه این پژوهش مسیر را برای توسعه درمان‌های آینده هموار می‌کند، یافته‌های آن بار دیگر بر اهمیت یک اقدام پیشگیرانه برای افرادی تاکید دارد که هم‌اکنون ایمپلنت دندانی دارند.
پاک‌سازی منظم و حرفه‌ای دندان‌ها همچنان موثرترین روش شناخته‌ شده برای محافظت در برابر پری‌ایمپلنتیت است. با این حال، ابزارها و روش‌هایی که در جلسات پاک‌سازی استفاده می‌شوند، می‌توانند تفاوت مهمی ایجاد کنند.
این یافته‌ها با آشکار کردن چگونگی تداخل تیتانیومِ دچار خوردگی با عملکرد دفاعی سیستم ایمنی، توضیح تازه‌ای برای دشواری درمان برخی عفونت‌های ایمپلنت دندانی ارائه می‌کنند و مسیر امیدوارکننده‌ای را برای توسعه درمان‌های موثرتر نشان می‌دهند.