Kan sjokolade forhindre infeksjon?

Kanskje ikke om du spiser en hel sjokoladeplate. Men det finnes noe i sjokolade, nemlig polyfenoler som kan forebygge infeksjoner. Men hva er polyfenoler og hvilke egenskaper er det snakk om? Dette har Florian Weber sett nærmere på i sin avhandling.

Bildet av sjokoladebiter

Foto:Colorbox

Å bekjempe infeksjoner er immunforsvarets viktigste oppgave. Men noen ganger trenger man å sette inn reservedeler i form av ulike typer implantater. Problemet er at når man setter inn et implantat kan skadelige organismer ta seg inn i kroppen og forårsake infeksjoner.

Florian Weber har studert polyfenoler som finnes i blant annet granatepler, bær, te, sjokolade og vin. Foto: Marie Lindeman Johansen OD/UIO.

Tann- og leddimplantater er reservedeler som festes direkte i benvev. For at disse implantatene skal fungere best mulig, er de avhengig av hvordan kroppens immunforsvar og beincellene reagerer på implantatet. Immunforsvaret må hverken forhindre at bencellene fester seg til implantatets overflate eller at benvevet kan fornye seg.

– Bakterier som fester seg på implantatoverflaten kan påvirke implantatets levetid og stabilitet. Tannimplantat er særlig utsatt siden de stadig er i kontakt med ulike mikrober som finnes i munnhulen, sier Florian.

Mikrobielle infeksjoner som oppstår rundt et implantat, er ofte veldig motstandsdyktige og vanskelige å behandle. Med den økende spredningen av antibiotikaresistens hos bakterier og sopp, vil sannsynligvis dagens behandling av infeksjoner i tilknytning til implantater være enda mindre effektiv i fremtiden.

– Dette forskningsprosjektet fokuserer på bruken av plantebaserte polyfenoler for å forhindre bakterielle infeksjoner og betennelse i vevet rundt implantatet, forklarer Florian.  

Polyfenoler er en gruppe stoffer som har antioksiderende og antibakteriell effekt og som man finner i for eksempel te, sjokolade og vin.  

Målet med forskningsprosjektet er å forhindre smertefulle og plagsomme operasjoner for å fjerne eller erstatte implantatet, noe som ofte er nødvendig for å bli kvitt infeksjonen rundt implantatet.

– Til forskjell fra konvensjonelle metoder der man forsker på å endre integreringen av implantatet til beinvevet, fokuserte vi på å lage en forseiling mellom tannkjøttet og implantatoverflaten, for å forhindre at bakterier kommer seg ned i tannkjøttlommen, forklarer Florian. Derfor utviklet vi tynne polyfenolbaserte belegg på implantatoverflaten.

– Det viste seg at det polyfenolbaserte belegget, som Florian Weber og hans forskerkollegaer laget, forandret overflateegenskapene hos tannimplantater av titan og frigav i tillegg aktive molekyler til det nærliggende vevet.

Bilde av to forskere i laboratoriet
Hanna Tiainen og Florian Weber har sammen med flere kollegaer undersøkt egenskapene til polyfenoler i Klinisk forskningslaboratorium ved Det odontologiske fakultet. Foto: Marie Lindeman Johansen OD/UIO.

– Gjennom å studere reaksjonsbetingelsene for det polyfenolbaserte belegget i forskjellige kjemiske miljøer, utviklet vi også en ny prosess for å belegge implantatoverflaten med dette polyfenolbaserte belegget, sier Florian. Når vi undersøkte inflammasjonsresponsen, oppdaget vi at dette belegget forandret måten proteiner festet seg til implantatoverflaten på. Denne endringen bidro til at aktiveringen av immunresponsen ble redusert.

– En annen observasjon vi gjorde var at den antioksiderende effekten av det polyfenolbaserte belegget reduserte oksidativt stress i gingivale fibroblaster, forklarer Florian.

Gingivale fibroblaster er den vanligste celletypen i tannkjøttet. Oksidativt stress kan føre til molekylære skader som igjen kan føre til at inflammasjon oppstår.  

– Redusert oksidativt stress vil derfor sannsynligvis føre til en raskere betennelsesdemping etter en operasjon, samtidig som pasienten føler seg bedre, sier Florian.

I motsetning til andre studier, som viser at polyfenoler har antimikrobielle egenskaper, forhindret ikke denne polyfenolfilmen kolonisering av sopp.

– Siden polyfenolenes antimikrobielle egenskaper varierer avhengig av hvilken type bakterie eller sopp det er snakk om, må dette undersøkes videre for å kunne utvikle implantatoverflater som kan forhindre infeksjoner, forklarer Florian avslutningsvis.

Denne doktorgraden er delvis finansiert gjennom NFRs stipend nr. 302590.

Referanser:

Weber F, Barrantes A, Tiainen H. Silicic acid mediated formation of tannic acid nanocoatings. Langmuir, 2019, 35, 3327-3336.

Weber F, Liao W-C, Barrantes A, Edén M, Tiainen H. Silicate-phenolic networks: coordination mediated deposition of bioinspired tannic acid coatings. Chem Eur J, 2019, 25, 9870-9874.

Weber F, Sagstuen E, Zhong Q-Z, Zheng T, Tiainen H. Tannic acid radicals in the presence of alkali metal salts and their impact on the formation of silicate-phenolic networks. ACS Appl Mater Inter, 2020, 12, 52457-52466.
 

 

Publisert 29. juni 2021 15:34 - Sist endret 29. juni 2021 15:59