Stato dell’arte
Per verificare la gravità della parodontite, infiammazione cronica associata a disbiosi orale prolungata, la β-glucoronidasi umana è usata come biomarcatore essendo un enzima di degradazione del parodonto. Questo enzima è tuttavia prodotto anche dalla popolazione batterica locale.

Cosa aggiunge questa ricerca
Scopo dello studio è stato quello di valutare l’eventuale ruolo della β-glucoronidasi batterica nell’eziologia della parodontite.

Conclusioni
Come per quella umana, anche la versione batterica di β-glucoronidasi ha mostrato di avere un ruolo nello sviluppo di parodontite permettendo un monitoraggio più efficace.

Non solo quella umana, ma anche la β-glucoronidasi del microbiota orale sembrerebbe avere un ruolo nello sviluppo e decorso della parodontite. L’individuazione di questo altro fattore in gioco permetterà un monitoraggio più efficace della patologia.

È quanto conclude lo studio di Adam D. Lietzan e colleghi della University of North Carolina at Chapel Hill (USA), di recente pubblicato su Science Advances. 

Parodontite e microbioma orale

La parodontite è un’infiammazione cronica di natura batterica che colpisce il 42% della popolazione adulta statunitense e che risulta nel danneggiamento del tessuto parodontale e, spesso, nella perdita dei denti. 

La strategia di trattamento è oggi mirata a interventi il più personalizzati possibile attraverso l’integrazione di informazioni genomiche, ambientali e test diagnostici. 

I biomarcatori sono quindi tra i mezzi più idonei. A tal proposito, l’enzima β-glucoronidasi (GUS), ha mostrato di contribuire alla degradazione della matrice extracellulare e all’infiammazione parodontale. 

La sua attività è quindi utilizzata per monitorare lo sviluppo della patologia. Finora si è ipotizzato che l’origine di questo enzima fosse solo umana. Sembrerebbe esserci tuttavia una variante batterica il cui coinvolgimento nella parodontite rimane da confermare. 

β-glucoronidasi batterica

In questo studio i ricercatori hanno quindi prodotto il primo atlante della GUS prodotta dal microbiota orale dimostrando l’esistenza di 53 forme associate alle relative funzionalità e struttura. Di seguito le principali evidenze partendo dalle differenze con la β-glucoronidasi umana.

Il microbiota orale umano racchiude oltre 700 specie corrispondenti a più di 5 milioni trascritti proteici suggerendo un’ampia varietà genetica. Tra questi pool di geni:

• 53 sono stati correlati a alla famiglia glucoronidasi (GUS) e suddivisi in diverse categorie in base alla loro struttura
• il 58% rientra nel primo gruppo o “loop 1” (L1), in marcato contrasto con la GUS umana dove il 55% appartiene invece alla categoria “no loop”
• ricercandone l’origine si è visto come il 42% dell’enzima GUS-L1 sia prodotto da Proteobacteria

La famiglia GUS batterica ha quindi una variegata diversità strutturale. Dopo aver ricombinato e purificato tre proteine batteriche (L2 and mL1 prodotte da Tannerella forsythia , TfGUS L2 e TfGUS mL1; L1 prodotta da Treponema lecithinolyticum, TlGUS L1) e associate a parodontite, ne sono state infatti esaminate funzionalità e struttura provando un’ampia distribuzione con, inoltre, molteplici siti attivi in grado, potenzialmente, di processare i polisaccaridi correlati a parodontite.

Gli enzimi GUS microbici sembrerebbero infatti poter degradare i polisaccaridi parodontali contenenti un glucoronide, ossia una qualsiasi sostanza legata ad acido glucoronico attraverso legame glicosidico. Questo favorisce una disseminazione batterica sia locale sia al di fuori della sede orale peggiorando il quadro patologico. 

Antibiotici selettivi

Qual è quindi il contributo della famiglia GUS batterica vs quella dell’ospite? Una serie di test in vitro hanno dimostrato come i parametri clinici dell’attività di GUS, biomarcatore di parodontite, siano in realtà maggiormente influenzati dalla variante batterica.

Come contrastare questi enzimi? Antibiotici mirati. L’isoforma L1 ha infatti mostrato di venire inibita da ciprofloxacina e UNC4917, inibitore sintetico. 

L’efficacia di questo interventi è stata quindi testata su campioni clinici di 23 soggetti con parodontite non trattata (stadi 1-3) con un’osservabile diminuzione nella funzionalità enzimatica di GUS e, di conseguenza, della gravità della patologia.

Conclusioni 

Per riassumere quindi, in questo studio sono state analizzate le varie forme di glucoronidasi batterica determinandone struttura, attività e meccanismi di inibizione. 

Una maggiore attenzione andrebbe quindi posta sulle GUS batteriche, non solo su quelle dell’ospite, per un intervento più efficace nella protezione dello smalto dentale e, quindi, per un intervento più tempestivo sullo sviluppo e progressione delle parodontiti.