Многофункциональный скрининг пробиотиков для улучшения здоровья полости рта и оценка их эффективности на модели периодонтита у крыс

Полость рта — вторая по микробному разнообразию область организма человека, и многочисленные исследования показали тесную связь между микроорганизмами и здоровьем полости рта. Некоторые патогенные бактерии образуют в полости рта биоплёнки и вырабатывают вредные метаболиты, которые могут вызывать такие проблемы, как неприятный запах изо рта, периодонтит и кариес зубов. Изменение состава оральной микробиоты с помощью пробиотиков может облегчить проблемы со здоровьем полости рта. Поэтому с использованием многофункционального скрининга мы стремились выявить пробиотики, способные значительно улучшать здоровье полости рта. Основными параметрами были подавление роста патогенных бактерий, ингибирование образования биоплёнки, снижение продукции индола, H2S и NH3-метаболитов, вызывающих галитоз, увеличение продукции H2O2 для борьбы с вредными бактериями, а также коагрегация с патогенами для предотвращения их адгезии и колонизации в полости рта. Также оценивали устойчивость к холевой кислоте и холину. ZK-77, ZK-88 и ZK-102 обладали антибактериальной активностью и подавляли образование биоплёнки, предотвращая развитие кариеса. Они также улучшали показатели, связанные с неприятным запахом изо рта, и снижали продукцию H2S, NH3 и индола. Отобранные пробиотики, особенно ZK-88, уменьшали воспаление в полости рта у крыс с периодонтитом. Анализ микробиома жидкости десневой борозды после пробиотической интервенции показал, что ZK-77, вероятно, помогал восстановить оральную микробиоту и поддерживать микробное равновесие полости рта. Затем для каждого кандидата-пробиотика определяли оптимальные пребиотики, чтобы получить композицию с более выраженным эффектом. После этого мы подтвердили, что комбинация пробиотиков и пребиотика (ZK-77, ZK-88 и фруктоолигосахариды) значительно улучшала галитоз и цвет зубов у кошек. С помощью полногеномного секвенирования и экспериментов на мышах по оценке острой токсичности для двух пробиотиков было показано, что ни один из них не содержит генов вирулентности и не оказывает значимого влияния на рост или развитие мышей, что указывает на их безопасность. В целом ZK-77 и ZK-88 могут улучшать здоровье полости рта, что было подтверждено исследованиями in vivo и in vitro. Это исследование служит ориентиром для клинических исследований и предоставляет новые данные о пользе пробиотиков для здоровья полости рта.