Zdravé zuby a bakterie

Herec Ladislav Pešek ve filmu na zubařském křesle

Zdravé zuby a bakterie

Za to, že se nám na zubech dělá lepkavý potah, může enzym glukan-sacharóza, který bakterie používají ke štěpení cukru. Nizozemským vědcům se jako prvním podařilo rozluštit jeho strukturu a otevřít tak dveře látkám, které by zubní kaz poslaly do minulosti.

Jak nám zubní lékaři i reklamy na zubní pasty neustále opakují, zubní kaz vzniká tam, kde se na sklovině nahromadí biofilm bakterií čili zubní plak. Jeho tvorba je závislá na enzymu glukan-sacharóze. Díky němu mohou bakterie žijící v ústech rozštěpit disacharid sacharózu, který „dostávají“ z lidské potravy, na monosacharidy glukózu a fruktózu. Z glukózových molekul pak pomocí stejného enzymu skládají dohromady dlouhé polysacharidové řetězce. Ty bakteriím slouží jako lepidlo, díky kterému se mohou držet na hladké sklovině a vytvářet zubní plak. 
Enzym glukan-sacharózu využívají i nejčastější původci zubního kazu - bakterie Streptococcus mutans. Jakmile se bezpečně usadí na sklovině, začnou fermentovat cukry a vytvářet kyselé prostředí, které sklovinu naleptává. 
Dalo by se tomu zabránit inaktivací enzymu, který je pro bakterie tak důležitý? Teoreticky ano, v praxi tento přístup zatím narážel na problémy. Inhibitory glukan-sacharózy zablokovaly i působení enzymu amylázy, který máme ve slinách a díky kterému trávíme škroby. 

Nové poznatky do výzkumu likvidace zubních kazů přidali nizozemští vědci z Univerzity v Groningen. Proteinovou krystalografií vůbec poprvé určili přesnou třídimenzionální strukturu a funkční mechanismus glukan-sacharózy z bakterií Lactobacillus reuteri, která se od enzymu bakterií Streptococcus mutans nijak neliší. 
Krystalografická analýza krásně vysvětlila předchozí selhání – molekuly glukan-sacharózy a amylázy jsou si strukturně podobné, mají stejná aktivní místa a glukan-sacharóza pravděpodobně vznikla z amylázy. Co je však hlavní, znalost třídimenzionální struktury enzymu by měla umožnit vyvinout inhibitor, který selektivně zasáhne pouze glukan-sacharózu. Jeho přidávání do zubních past, ústních vod nebo dokonce sladkostí by nás pak mohlo zbavit jak zubního kazu, tak strachu z vrtačky v ordinaci zubního lékaře. 

Zdroj: PNAS, ScienceDaily Archiv Český rozhlas Leonardo.