Il microbiota orale è correlato a diverse patologie sia locali sia sistemiche, a causa degli effetti che esercita sull’immunità dell’ospite. Tra queste figura la parodontite, una complessa malattia polimicrobica guidata da interazioni sinergiche all’interno del microbiota orale e da una conseguente risposta immunitaria aberrante dell’ospite. I trattamenti per questa patologia includono una terapia adiuvante con agenti antimicrobici che, però, spesso determina l’insorgenza di resistenze microbiche. Per tale motivo i ricercatori hanno condotto uno studio sulle nuove tecnologie, tra cui figura la terapia fotoantimicrobica mirata di seconda generazione NIR-PAT2 (Near-Infrared Photo-Antibacterial Targeting Therapy) che si basa sulla fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso che combina coniugati anticorpo-colorante e luce nel vicino infrarosso, al fine di trattare la disbiosi del microbiota orale nella parodontite. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Journal of Translational Medicine.
Microbiota e parodontite
La parodontite è tipicamente innescata dalla disbiosi del microbiota orale con la perdita o la riduzione delle comunità microbiche simbiotiche. In questo processo, uno dei patogeni maggiormente implicati nella genesi della malattia è Porphyromonas gingivalis, che ha la capacità di rimodellare i batteri commensali circostanti inducendo uno stato altamente infiammatorio. Ciò innesca una risposta immunitaria aberrante dell’ospite, che porta a un’infiammazione cronica e alla successiva distruzione del legamento parodontale e dell’osso alveolare, con perdita dei denti e difficoltà nella masticazione e nella funzione orale.
Classiche terapie antimicrobiche per la parodontite
La parodontite viene trattata principalmente mediante debridement meccanico, a cui spesso, a causa della distruzione dell’osso alveolare che rende il debridement meccanico difficile, si associa una terapia antimicrobica adiuvante. Tuttavia, tale terapia determina l’insorgenza di resistenza microbica. Per ovviare al problema sono state sperimentate terapie alternative come la terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) che combina coloranti e irradiazione luminosa per uccidere i microrganismi producendo specie reattive dell’ossigeno (ROS). La terapia aPDT però non colpisce selettivamente le cellule microbiche e può determinare tossicità per i tessuti dell’ospite attraverso la liberazione di lipopolisaccaride (LPS) batterico.
Nuove terapie antimicrobiche per la parodontite
Per ovviare al problema della non selettività della aPDT e della resistenza microbica, è stata sviluppata una nuova terapia, chiamata terapia fotoantimicrobica mirata (NIR-aPDT) che utilizza la luce nello spettro del vicino infrarosso in combinazione con un agente fotosensibilizzante per distruggere in modo selettivo batteri, funghi e virus, compresi i ceppi resistenti agli antibiotici. La sua evoluzione è la terapia fotoantimicrobica mirata di seconda generazione, nella quale il fotosensibilizzatore viene legato chimicamente a un agente di riconoscimento specifico per il microrganismo.
Tale terapia, essendo molto selettiva grazie alle molecole bersaglio specifiche, riesce a ridurre selettivamente P. gingivalis preservando al contempo l’integrità ecologica della comunità orale.
Azione antimicrobica selettiva di NIR-PAT2
NIR-PAT2 consente l’eliminazione selettiva di P. gingivalis, mediante rottura cellulare indotta dalla pressione osmotica in modo indipendente dallo stress ossidativo dovuto alle specie reattive dell’ossigeno. Tale metodica di eliminazione induce perforazioni localizzate nella membrana di P. gingivalis, senza determinare la rottura cellulare e quindi il rilascio massiccio di endotossine come l’LPS.
Ripristino dell’eubiosi del microbiota orale
L’impatto terapeutico determinato dalla soppressione di P. gingivalis si è esteso oltre la riduzione di questa singola specie. Difatti, NIR-PAT2 ha mantenuto l’abbondanza di Streptococcus a livelli statisticamente comparabili con il gruppo di controllo sano. Ricordiamo che le specie di Streptococcus sono parte integrante della salute orale, poiché spesso contrastano la colonizzazione dei patobionti attraverso la produzione di perossido di idrogeno e batteriocine. Risparmiando queste specie guardiane e riducendo al contempo il carico dei patobionti chiave, NIR-PAT2 modifica l’equilibrio ecologico a favore del microbiota eubiotico, piuttosto che limitarsi a disinfettare la tasca parodontale.
Conclusioni
NIR-PAT2 rappresenta un promettente approccio antimicrobico di precisione in grado di colpire selettivamente P. gingivalis, modulare la disbiosi associata alla parodontite e sopprimere il riassorbimento osseo alveolare in un modello murino. Tale tecnologia potrebbe essere sviluppata per modulare anche in clinica la flora batterica non solo nella parodontite, ma anche in altre patologie associate alla disbiosi del microbiota.
