Chitosan v péči o ústní dutinu

Chitosan je polysacharid, v jehož dlouhé molekule se náhodně střídají jednoduché cukry N-acetylglukosamin a N-glukosamin. Získává se alkalickou deacetylací chitinu, který je primárním strukturním polymerem v exoskeletech členovců.  Při deacetylaci jsou acetamidové skupiny transformovány na primární aminoskupiny, které jsou hlavními funkčními skupinami chitosanu. Chitosan obsahuje 5–8 % dusíku v molekulách ve formě primárních alifatických aminových skupin, díky čemuž je vhodný pro typické reakce aminů. Chitosan a jeho deriváty jsou v posledních letech rozsáhle studovány pro jejich zajímavé biologické vlastnosti, jako je biokompatibilita, biodegradabilita, netoxicita a analgetické, protinádorové, hemostatické, hypocholesterolemické, antimikrobiální a antioxidační vlastnosti. Jednou z oblastí, kde je chitosan využíván v praxi je péče o ústní dutinu. Bývá obsažen v zubních pastách a lacích, ústních vodách a sprejích.

Jedním z nejdůležitějších přínosů chitosanu je antimikrobiální aktivita. Její mechanismus sice nebyl dosud plně objasněn, ale proběhlé studie ukázaly, že pozitivně nabitý chitosan v kyselém stavu může interagovat s negativně nabitými zbytky sacharidů, lipidů a proteinů umístěnými na buněčném povrchu bakterií, které následně inhibují růst bakterií. Bylo zjištěno, že vysoká hustota kladného náboje na struktuře chitosanu nebo jeho derivátů vytváří silnou elektrostatickou interakci, která záleží na stupni deacetylace. Podle této teorie by chitosan měl účinněji inhibovat gramnegativní bakterie než grampozitivní, protože negativně nabité buněčné povrchy více interagují s kladně nabitým chitosanem. Ovšem v mnoha výzkumech bylo prokázáno, že chitosan byl účinnějším inhibitorem proti grampozitivním mikroorganismům ve srovnání s gramnegativními. Podle další teorie nízkomolekulární chitosan proniká do buněčné stěny bakterií, spojuje se s DNA a inhibuje syntézu mRNA a transkripci DNA. Naopak chitosan s vysokou molekulovou hmotností se váže na negativně nabité složky na bakteriální buněčné stěně a vytváří kolem buňky nepropustnou vrstvu a následně mění buněčnou permeabilitu a blokuje transport do buňky. Dále bylo prokázáno, že kromě molekulové hmotnosti a stupně deacetylace má na antimikrobiální aktivitu chitosanu vliv také rozpustnost, pH a teplota prostředí. Při nižším pH se kladný iontový náboj zvyšuje a chitosan je více absorbován bakteriálními buňkami.[i]

V souvislosti se zubním kazem je důležité, že byl v několika studiích potvrzen účinek chitosanu proti Prevotella intermedius, Porphyromonas gingivalis a Fusobacterium polynucleus. V in vitro testech měl chitosan také silný účinek proti adherenci Streptococcus mutans a tvorbě biofilmu, což prokázalo jeho působení prostřednictvím tří různých kroků, které inhibují počáteční adherenci a tvorbu biofilmu a narušují zralé biofilmy.[ii] Výrazné antiadhezivní vlastnosti chitosanu byly prokázány také proti Streptococcus sanguinis a to v in vitro experimentu za použití lidské skloviny.[iii]

Účinným na inhibici růstu kariogenních bakterií se ukázalo žvýkání žvýkačky obsahující chitosan. Množství Streptococcus mutans bylo udržováno na cca 20% úrovni ve srovnání s úrovní před žvýkáním žvýkačky, dokonce i 1 hodinu po žvýkání žvýkačky.[iv]  Ve 4týdenní klinické studii se ukázal chitosan účinný ve spojení s rostlinnými extrakty v podobě pasty na redukci plaku a počtu bakterií u pacientů s orodentálními obtížemi.[v] V in vitro testech se zubní pastou s obsahem fluoridu a cínu vykazoval chitosan ochranný účinek proti erozi skloviny.[vi] In situ test s 27 dobrovolníky a pastou obsahující F/Sn/chitosan ukázal dobrou účinnost proti erozivní a erozivně-abrazivní ztrátě tkáně. To naznačuje, že zubní pasta F/Sn/chitosan by mohla poskytnout dobrou ochranu pacientům, kteří často konzumují kyselé potraviny.[vii] Test se 16 pacienty ukázal, že zubní pasta obsahující chitosan, může zabraňovat demineralizaci skloviny kolem ortodontických zámků.[viii] Chitosan se zdá být účinný také pro výplach kořenových kanálků díky účinkům proti Enterococcus faecalis a biofilmům z Candida albicans. Na základě průměru inhibiční zóny bylo pozorováno, že antibakteriální aktivita chitosanu je ekvivalentní 3 % NaOCl a 2 % chlorhexidinu.

V jednoduše zaslepené, randomizované tříměsíční klinické studii s 60 osobami bylo prokázáno, že na kontrolu plaku byla lepší ústní voda, která obsahovala současně chitosan a chlorhexidin než pouze jednu z těchto látek.[ix] Ke stejnému závěru došli také autoři klinicko-mikrobiologického hodnocení se 45 dobrovolníky i další autoři studie s 36 dobrovolníky.[x]^{, [xi]} Autoři další klinicko-mikrobiologické studie, kteří testovali vzorky supragingiválního plaku od 40 pacientů s chronickou generalizovanou parodontitidou, zjistili, že pro snížení celkového počtu bakterií po 1 týdnu užívání, byla účinná jak ústní voda s 0,12% chlorhexidinem tak ústní voda s 2% chitosanem.[xii] V klinické studii s 50 dětmi bylo prokázáno, že skloionomerní cement modifikovaný chitosanem byl účinný při inhibici bakterií spojených se zubním kazem a zároveň měl vylepšené fyzikální vlastnosti.[xiii]

Chitosan se také zdá být slibným kandidátem antifungálních ústních vod, protože v randomizované jednoduše zaslepené klinická studii se 40 pacienty se stomatitidou zubní protézy, roztok chitosanu významně snížil erytematózní povrchovou plochu, pocit pálení, čas potřebný pro klinické zlepšení a počet blastospor a mycelia.[xiv]

Chitosan má vlastnosti, které mohou mít vysoký klinický přínos pro zdraví ústní dutiny.

Mgr. Věra Klimešová

Laboratoře aplikovaného výzkumu a vývoje společnosti Fytopharma