Sociedad Americana de Microbiología

Efecto inhibidor multimodal del matcha sobre Porphyromonas gingivalis

Introducción

La salud bucal es una parte indispensable de la salud y el bienestar general. La enfermedad periodontal es una enfermedad inflamatoria crónica provocada por una infección que afecta los tejidos que sostienen los dientes. Se ha informado que aproximadamente el 90% de los adultos padecen enfermedades periodontales en diversos grados, es decir, tanto gingivitis como periodontitis, según la base de datos mundial de salud bucal. En un estudio sobre la carga mundial de la salud bucal realizado entre 1990 y 2017, la prevalencia estandarizada por edad de periodontitis grave fue del 9,8 %, lo que representa 800 millones de casos en todo el mundo. La práctica odontológica actual recomienda encarecidamente un cambio del enfoque curativo convencional hacia un enfoque preventivo, que incluya la promoción de la salud bucal en las familias, las escuelas y los lugares de trabajo, así como dentro del sistema de atención primaria de salud.

Porphyromonas gingivalis, una bacteria oral asacarolítica Gram negativa, se ha considerado un actor importante en las biopelículas periodontales, que participan en el inicio y la progresión de las enfermedades periodontales. Estudios recientes demostraron que P. gingivalis indujo disbiosis oral con subversión inmune del huésped en modelos animales. Aunque la población de P. gingivalis dentro de la microbiota de las bolsas periodontales es pequeña, esta infección bacteriana clave puede transformar una microbiota normalmente benigna en una disbiótica. Así, la eliminación de P. gingivalis en la cavidad bucal ha estado en el centro de atención durante más de tres décadas en periodoncia.

Camellia sinensis es un producto natural bien estudiado por sus actividades antimicrobianas contra una amplia gama de patógenos, incluida la patógena Escherichia coli  y el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo 2. En cuanto al anti- P. gingivalis de la planta del té, varios informes mostraron efectos inhibidores sobre el crecimiento de P. gingivalis y la adherencia a las células epiteliales humanas. Un estudio epidemiológico de 940 hombres japoneses mostró una correlación inversa entre la ingesta de té verde y los parámetros clínicos, incluida la profundidad media de la bolsa al sondaje y el sangrado al sondaje (BOP) por un mecanismo desconocido, aunque como estudio transversal, faltaba una relación clara de causa y efecto.

Matcha, uno de los productos elaborados a partir de C. sinensis, se ha utilizado no solo para las ceremonias tradicionales japonesas, sino que es un ingrediente mundialmente popular que también se utiliza en dulces y bebidas de confitería. El matcha se elabora a partir de las hojas crudas de la planta del té cultivadas en condiciones de cultivo especiales en ausencia de la mayor parte de la luz solar. Debido a este método de cultivo, la composición química del matcha es diferente a la de otros productos de té elaborados a partir de plantas del mismo origen botánico, como el té negro y el té verde.

Hay poca información sobre el efecto antibacteriano del matcha sobre P. gingivalis. Además, aún no se han investigado las implicaciones clínicas de la aplicación tópica de matcha para las enfermedades periodontales. Aquí, informamos que el extracto de matcha (ME) obstaculizó la biología de P. gingivalis en diferentes etapas de la vida a través de múltiples mecanismos. ME interfirió con la membrana celular de P. gingivalis, afectando significativamente su morfología y funciones fisiológicas. Además, nuestro estudio mecanicista también reveló la participación de las fimbrias FimA en la autoagregación dependiente de ME.

En un estudio de intervención de pacientes con periodontitis, el número de P. gingivalis en la saliva se redujo significativamente con el enjuague bucal de matcha. También se detectó una tendencia hacia una mejora en la profundidad de la bolsa de sondaje (PPD) en el grupo de enjuague bucal con matcha. Discutimos la aplicabilidad clínica del matcha para la prevención y el tratamiento de la periodontitis sobre la base de su efecto inhibidor multimodal contra P. gingivalis.

Resumen

Porphyromonas gingivalis se ha asociado con la progresión de la periodontitis, caracterizada por inflamación y destrucción de los tejidos periodontales. Aquí, informamos que el matcha, un producto de Camellia sinensis, obstaculiza la adherencia y supervivencia de P. gingivalis a través de múltiples tácticas. El extracto de Matcha (ME) inhibió el crecimiento no solo de P. gingivalis sino también de Prevotella nigrescens y Fusobacterium nucleatum, mientras que no inhibió el crecimiento de nueve especies de estreptococos orales y Aggregatibacter actinomycetemcomitans. La inhibición del crecimiento de P. gingivalis mediada por ME se caracterizó por cambios tanto morfológicos como fisiológicos en la envoltura bacteriana, que fueron acompañados por la formación de nanopartículas y una disminución de la fluidez/permeabilidad de la membrana sin pérdida de integridad de la membrana. ME también desencadenó la autoagregación de P. gingivalis de una manera dependiente de las fimbrias principales (FimA). Además, la EM inhibió drásticamente la adherencia de P. gingivalis, independientemente de las fimbrias. Además, un estudio de relación estructura-actividad probó una serie de catequinas aisladas de ME e identificó el anillo B de catequinas tipo pirogalol como esencial para la inhibición del crecimiento de P. gingivalis.

En un estudio clínico para evaluar los efectos microbiológicos y terapéuticos del enjuague bucal de matcha en pacientes con periodontitis, el enjuague bucal de matcha redujo significativamente la cantidad de P. gingivalis en la saliva en comparación con el nivel previo a la intervención. Se observó una tendencia hacia una mejora en la profundidad de las bolsas al sondaje en el grupo de matcha, aunque la diferencia no fue estadísticamente significativa. En conjunto, presentamos una prueba de concepto, basada en el efecto inhibidor multimodal del matcha contra P. gingivalis, y que el matcha puede tener aplicabilidad clínica para la prevención y el tratamiento de la periodontitis.

Importancia

La periodontitis, una enfermedad inflamatoria multifactorial de la cavidad bucal, provoca la destrucción del hueso alveolar y es una de las principales causas de pérdida de dientes en los seres humanos. Además, la evidencia emergente ha demostrado asociaciones entre la periodontitis y una amplia gama de otros trastornos crónicos provocados por la inflamación, incluida la diabetes mellitus, el parto prematuro, las enfermedades cardiovasculares, la neumonía por aspiración, la artritis reumatoide, los trastornos cognitivos y el cáncer.

En el presente estudio, informamos que el matcha, un producto de Camellia sinensis, obstaculiza a Porphyromonas gingivalis, un importante patobionte periodontal, no solo en una serie de experimentos in vitro sino también en un ensayo clínico piloto de intervención en pacientes con periodontitis, en el que se utilizó enjuague bucal con matcha redujo estadísticamente significativamente el número de P. gingivalis en la saliva, en comparación con el nivel previo a la intervención. En conjunto, sugerimos que el matcha puede tener aplicabilidad clínica para la prevención y el tratamiento de la periodontitis.

Comentarios

La periodontitis es una enfermedad inflamatoria de las encías provocada por una infección bacteriana y, si no se trata, puede provocar complicaciones, incluida la pérdida de dientes. La enfermedad también se ha asociado con diabetes mellitus, parto prematuro, enfermedades cardiovasculares, artritis reumatoide y cáncer. Una de las principales bacterias culpables de la periodontitis es Porphyromonas gingivalis, que coloniza las biopelículas en las superficies de los dientes y prolifera en las bolsas periodontales profundas.

Matcha, un polvo de té verde finamente molido, puede ayudar a mantener a raya a P. gingivalis.

Esta semana en Microbiology Spectrum, una revista de la Sociedad Americana de Microbiología de acceso abierto, investigadores de Japón informan que el matcha inhibió el crecimiento de P. gingivalis en experimentos de laboratorio. Además, en un estudio clínico en el que participaron 45 personas con periodontitis, las personas que usaron enjuague bucal de matcha mostraron niveles significativamente más bajos de P. gingivalis en muestras de saliva que al inicio del estudio. "El matcha puede tener aplicabilidad clínica para la prevención y el tratamiento de la periodontitis", señalaron los autores en el artículo.

Camellia sinensis es una planta de té verde que se ha estudiado durante mucho tiempo por sus posibles efectos antimicrobianos contra bacterias, hongos y virus. Un estudio anterior en ratones encontró que el extracto de té verde puede inhibir el crecimiento de patógenos, incluida Escherichia coli. Otra investigación ha encontrado que el extracto puede inhibir el crecimiento de P. gingivalis y reducir su adherencia a las células epiteliales orales. Además, estudios observacionales han asociado el consumo de té verde con una mejor salud.

El matcha, que se utiliza en ceremonias tradicionales y para dar sabor a bebidas y dulces, se elabora a partir de hojas crudas de C. sinensis. Para el nuevo estudio, investigadores de la Facultad de Odontología de la Universidad Nihon en Matsudo, el Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de Tokio y otras instituciones llevaron a cabo una serie de experimentos in vitro para probar la eficacia de una solución de matcha contra 16 especies de bacterias orales, incluidas 3 cepas de P. gingivalis. El enjuague bucal de matcha mostró poca actividad contra cepas de bacterias orales comensales.

En 2 horas, casi todas las células cultivadas de P. gingivalis habían sido eliminadas por el extracto de matcha y, después de 4 horas de exposición, todas las células estaban muertas. Esos hallazgos sugirieron una actividad bactericida contra el patógeno.

Luego, los investigadores reclutaron a 45 personas diagnosticadas con periodontitis crónica en la Facultad de Odontología del Hospital Universitario Nihon en Matsudo para un estudio clínico de seguimiento. Los pacientes fueron asignados aleatoriamente a 3 grupos:

1. Un grupo recibió un enjuague bucal de té de cebada.
2. El segundo recibió un enjuague bucal hecho con extracto de matcha.
3. El tercero recibió un enjuague bucal que incluía hidrato de sulfonato de azuleno de sodio, que se usa para tratar la inflamación.

Se recogieron muestras de saliva antes y después de la intervención y se analizaron mediante PCR, y se indicó a los participantes que se enjuagaran dos veces al día.

El análisis reveló que los pacientes del grupo que utilizó enjuague bucal de matcha mostraron una reducción significativa en el nivel de P. gingivalis. Los pacientes de los otros 2 grupos no mostraron la misma reducción significativa.

Si bien el nuevo estudio no es el primero en investigar los efectos antimicrobianos de los compuestos derivados del té en P. Gingivalis, los investigadores señalan que respalda los beneficios potenciales del matcha como parte de un plan de tratamiento para personas con enfermedad periodontal.

Discusión

El estudio actual no es el primero en mostrar que las catequinas derivadas del té tienen un efecto antimicrobiano sobre P. gingivalis. Sin embargo, nuestros resultados sugieren un potencial profiláctico y terapéutico para el matcha como fármaco multimodal para las enfermedades periodontales. Además, nuestro análisis exhaustivo de esas actividades antibacterianas contra P. gingivalis no solo reveló cómo afectan la envoltura de P. gingivalis, sino que también proporcionó información mecanicista sobre la capacidad de desencadenar la autoagregación de las células de P. gingivalis. Además, el presente ensayo clínico de intervención arrojó resultados beneficiosos.

Sin embargo, nuestro estudio clínico tiene varias limitaciones. Por ejemplo, no se tuvo en cuenta la predisposición genética del paciente a la enfermedad periodontal. También cabe señalar que varios factores de confusión podrían haber afectado estos resultados, por ejemplo, cuántas veces y durante cuánto tiempo los individuos se cepillaron los dientes y usaron hilo dental, qué tipo de pasta de dientes usar, etc. Otra limitación se basó en el método de administración. En el presente estudio, los resultados clínicos del matcha se probaron únicamente mediante enjuague bucal. Aún se desconoce hasta qué punto la acción mecánica del enjuague bucal reduce la cantidad de bacterias en la cavidad bucal. También fue lamentable que nuestro comité de ética no permitiera probar el efecto clínico mediante una opción de administración alternativa, por ejemplo, mediante inyección en las bolsas periodontales usando una jeringa con una punta suave tipo aguja, mediante la cual el matcha podría llegar directamente al fondo de las bolsas periodontales. Finalmente, el presente ensayo clínico careció de un grupo de control con enjuague bucal simulado, debido a la incapacidad ética de crear un grupo que reciba un enjuague bucal (agua) sin ningún ingrediente.

Por lo tanto, es esencial realizar otro ensayo clínico con el objetivo de encontrar un método de administración adecuado en las bolsas periodontales en el futuro. Además, se necesita un ensayo clínico a mayor escala de matcha tópico para confirmar su eficacia clínica y beneficio para los pacientes con periodontitis. A pesar de las limitaciones a considerar, nuestros hallazgos pueden allanar el camino para una opción terapéutica novedosa y prometedora del uso de matcha para el tratamiento de pacientes con periodontitis.