Tác động ức chế sâu răng của chiết xuất nước quế trên biofilm Streptococcus mutans do nicotine gây ra trong môi trường in vitro

BMC Complementary Medicine and Therapies - Tập 20 - Trang 1-9 - 2020
Abdulaziz M. Alshahrani1,2, Richard L. Gregory3
1Department of Restorative Dental Sciences, College of Dentistry, King Khalid University, Abha, Saudi Arabia
2Department of Cariology, Operative Dentistry and Dental Public Health – Cariology and operative dentistry, Indiana University School of Dentistry, Indianapolis, USA
3Department of Biomedical Sciences and Comprehensive Care, Indiana University School of Dentistry, Indianapolis, USA

Tóm tắt

Sâu răng là một trong những bệnh lý miệng mãn tính phổ biến nhất trên toàn thế giới. Sâu răng chủ yếu liên quan đến Streptococcus mutans và các loài Lactobacillus. Một mối quan hệ cụ thể đã được phát hiện giữa nicotine và sự phát triển của S. mutans khi sự hiện diện của nicotine đã làm tăng hình thành biofilm S. mutans. Nicotine có khả năng làm tăng số lượng S. mutans và tổng hợp polysaccharide ngoại bào (EPS). Trong số các loại thảo mộc và gia vị được sử dụng rộng rãi có quế đã thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với nhiều loại vi khuẩn, bao gồm cả S. mutans và cho thấy khả năng ức chế hình thành biofilm S. mutans. Dầu quế chiết xuất từ lá C. zeylanicum đã được chứng minh là có hiệu quả chống lại S. mutans và Lactobacillus acidophilus, những vi khuẩn này có phần trách nhiệm trong việc hình thành mảng bám răng và sự phát triển của sâu răng. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định tác động của việc tiếp xúc với nicotine đối với tác động ức chế của chiết xuất nước quế trên hình thành biofilm S. mutans. Một mẫu văn hóa 24 giờ của S. mutans UA159 trong các đĩa vi mô đã được xử lý với các nồng độ nicotine khác nhau (0–32 mg/ml) trong môi trường Tryptic Soy broth bổ sung 1% sucrose (TSBS) với hoặc không có nồng độ tiêu chuẩn hóa (2.5 mg/ml) của chiết xuất nước quế. Một quang phổ kế đã được sử dụng để xác định độ hấp thụ sự phát triển tổng thể và sự phát triển dạng thả nổi. Các giếng trong đĩa vi mô đã được rửa, cố định và nhuộm với thuốc nhuộm crystal violet và độ hấp thụ được đo để xác định sự hình thành biofilm. Sự hiện diện của 2.5 mg/ml chiết xuất nước quế ức chế hình thành biofilm S. mutans do nicotine gây ra từ 34 đến 98% tại các nồng độ nicotine khác nhau (0–32 mg/ml). Kết quả cho thấy hình thành biofilm S. mutans do nicotine gây ra giảm từ 34 đến 98% khi có sự hiện diện của 2.5 mg/ml chiết xuất nước quế. Điều này cung cấp thêm bằng chứng về các thuộc tính ức chế biofilm của chiết xuất nước quế và xác nhận thêm về các tác hại của nicotine.

Từ khóa

#Sâu răng #Streptococcus mutans #nicotine #biofilm #chiết xuất nước quế #hoạt tính kháng khuẩn

Tài liệu tham khảo

Loesche WJ. Role of Streptococcus mutans in human dental decay. Microbiol Rev. 1986;50(4):353–80. Fleming E, Afful J. Prevalence of Total and untreated dental caries among youth: United States, 2015-2016. NCHS Data Brief. 2018. Available at: https://www.cdc.gov/nchs/products/databriefs/db307.htm. Featherstone J. The caries balance: contributing factors and early detection. J Calif Dent Assoc. 2003;31(2):129–33. Henningfield JE, Higgins ST. The influence of behavior analysis on the surgeon General’s report, the health consequences of smoking: nicotine addiction. Behav Anal. 1989;12(1):99–101. Huang R, Li M, Gregory RL. Nicotine promotes Streptococcus mutans extracellular polysaccharide synthesis, cell aggregation and overall lactate dehydrogenase activity. Arch Oral Biol. 2015;60(8):1083–90. Li M, Huang R, Zhou X, Qiu W, Xu X, Gregory RL. Effect of nicotine on cariogenic virulence of Streptococcus mutans. Folia Microbiol (praha). 2016;61(6):505–12. Liu S, Wu T, Zhou X, Zhang B, Huo S, Yang Y, Zhang K, Cheng L, Xu X, Li M. Nicotine is a risk factor for dental caries: an in vivo study. J Dent Sci. 2018;13(1):30–36. Hargreaves J, Thompson G, Wagg B. Changes in caries prevalence of Isle of Lewis children between 1971 and 1981. Caries Res. 1983;17(6):554–9. Stookey G. Critical evaluation of the composition and use of topical fluorides. J Dent Res. 1990;69(2_suppl):805–12. Reynolds EC. The prevention of sub-surface demineralization of bovine enamel and change in plaque composition by casein in an intra-oral model. J Dent Res. 1987;66(6):1120–7. Subramaniam P, Nandan N. Effect of xylitol, sodium fluoride and triclosan containing mouth rinse on Streptococcus mutans. Contemp Clin Dent. 2011;2(4):287. Zero DT. Dentifrices, mouthwashes, and remineralization/caries arrestment strategies. BMC Oral Health. 2006;6(Suppl 1):S9. Malhotra R, Grover V, Kapoor A, Saxena D. Comparison of the effectiveness of a commercially available herbal mouthrinse with chlorhexidine gluconate at the clinical and patient level. J Indian Soc Periodontol. 2011;15(4):349. Wijesekera RO. Historical overview of the cinnamon industry. CRC Crit Rev Food Sci Nutr. 1978;10(1):1–30. Keskin D, Toroglu S. Studies on antimicrobial activities of solvent extracts of different spices. J Environ Biol. 2011;32(2):251–6. Gupta A, Duhan J, Tewari S, Sangwan P, Yadav A, Singh G, Juneja R, Saini H. Comparative evaluation of antimicrobial efficacy of Syzygium aromaticum, Ocimum sanctum and Cinnamomum zeylanicum plant extracts against enterococcus faecalis: a preliminary study. Int Endod J. 2013;46(8):775–83. Miller AB, Cates RG, Lawrence M, Soria JA, Espinoza LV, Martinez JV, Arbizu DA. The antibacterial and antifungal activity of essential oils extracted from Guatemalan medicinal plants. Pharm Biol. 2015;53(4):548–54. Lauren L. The effect of common household spices on Streptococcus Mutans. SUURJ. 2017;1(1):53–60. Caufield PW, Schön CN, Saraithong P, Li Y, Argimón S. Oral Lactobacilli and Dental Caries: A Model for Niche Adaptation in Humans. J Dent Res. 2015;94(9 Suppl):110s–8s. Huang R, Li M, Gregory RL. Effect of nicotine on growth and metabolism of Streptococcus mutans. Eur J Oral Sci. 2012;120(4):319–25. Muchuweti M, Kativu E, Mupure C, Chidewe C, Ndhlala A, Benhura M. Phenolic composition and antioxidant properties of some spices. Am J Food Technol. 2007;2(5):414–20. Wong Y, Ahmad-Mudzaqqir M, Wan-Nurdiyana W. Extraction of essential oil from cinnamon (Cinnamomum zeylanicum). Orient J Chem. 2014;30(1):37–47. Jayaprakasha GK, Jagan Mohan Rao L, Sakariah KK. Chemical composition of the flower oil of Cinnamomum zeylanicum blume. J Agr Food chem. 2000;48(9):4294–5. Filoche SK, Soma K, Sissons CH. Antimicrobial effects of essential oils in combination with chlorhexidine digluconate. Oral Microbiol Immun. 2005;20(4):221–5. Li M, Huang R, Zhou X, Zhang K, Zheng X, Gregory RL. Effect of nicotine on dual-species biofilms of Streptococcus mutans and Streptococcus sanguinis. FEMS Microbiol Lett. 2014;350(2):125–32. Sanui T, Gregory RL. Analysis of Streptococcus mutans biofilm proteins recognized by salivary immunoglobulin A. Oral Microbiol and Immunol. 2009;24(5):361–8. Feyerabend C, Higenbottam T, Russell MA. Nicotine concentrations in urine and saliva of smokers and non-smokers. Br Med J (Clin Res Ed). 1982;284(6321):1002–4. Hoffmann D, Adams JD. Carcinogenic tobacco-specific N-nitrosamines in snuff and in the saliva of snuff dippers. Cancer Res. 1981;41(11 Pt 1):4305–8.