Метаболиты для определения гигиенического состояния полости рта и их применения
Изобретение относится к области фармацевтики и представляет собой способ диагностики гигиенического состояния полости рта у субъекта, в соответствии с которым у субъекта берут пробу жидкости десневой борозды и определяют в указанной пробе содержание одного или нескольких метаболитов. На основании уровня обнаруженного метаболита у субъекта диагностируют наличие периодонтального заболевания или нормальное состояние полости рта. 6 з.п. ф-лы, 1 пр., 5 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к дифференциальным профилям экспрессии метаболитов в случае периодонтальных заболеваний и к способам диагностики периодонтальных заболеваний на основании указанных дифференциальных профилей экспрессии метаболитов. Настоящее изобретение далее относится к способам прогнозирования и/или оценки эффективности терапевтических средств для лечения периодонтальных заболеваний на основании дифференциальных профилей экспрессии метаболитов.
Уровень техники
Периодонтальные заболевания являются наиболее распространенными инфекционными заболеваниями человека (Pihlstrom et al., 2005). Помимо поражения тканей полости рта, периодонтальные заболевания ассоциированы также с разными системными заболеваниями (Seymour et al., 2007). Гингивит, легкая форма указанных заболеваний, характеризуется воспалением тканей хозяина и образованием зубного налета по краю десны. Улучшение гигиены полости рта позволяет эффективно лечить гингивит. Однако без лечения гингивит может стать причиной возникновения более серьезного и необратимого заболевания, периодонтита, который вызывает прогрессирующее разрушение альвеолярного отростка вокруг зубов и, при отсутствии лечения, может привести к расшатыванию и последующему выпадению зубов.
Большая часть сложных взаимосвязей между тканями полости рта и бактериями в случае периодонтальных заболеваний происходит в эпителии соединительной связки периодонта и эпителиальной выстелке десневого кармана. Установлено, что многие вещества, выделяемые бактериями, такие как эндотоксины, протеазы, липазы и сиалидазы, играют важную роль в поражении тканей полости рта (Smalley et al., 1994). Однако многочисленные данные позволяют предположить, что указанные заболевания также опосредованы воспалительными реакциями хозяина на бактерии (Van Dyke and Serhan, 2003). В результате активации разных химических сигналов в тканях полости рта возникают сложные реакции, направленные на уничтожение бактерий. Нейтрофильные лейкоциты увеличивают продуцирование реакционно-способных соединений кислорода (ROS) и протеолитических ферментов. Повышенная активность указанной реакции может непроизвольно способствовать разрушению тканей полости рта.
На границе эпителия и зубного налета находится выделяемая плазмой жидкость десневой борозды (GCF). Поскольку накопление GCF является неинвазивным и специфичным для определенного места, жидкость десневой борозды является идеальной матрицей для изучения взаимосвязей между хозяином и бактериями (Embery and Waddington, 1994). Благодаря выполнению целого ряда целенаправленных биохимических анализов были предложены многие потенциальные маркеры GCF для периодонтальных заболеваний, которые включают ферменты хозяина и бактерий, эндотоксины, нуклеиновые кислоты, белки, углеводы и липиды, продукты разложения коллагенов и костей, иммуноглобулины, цитокины и гормоны (Embery and Waddington, 1994; Prapulla et al., 2007; Karthikeyan and Pradeep, 2007; Akalin et al., 2007; Pradeep et al., 2007). Однако, несмотря на обилие опубликованной информации, все еще остаются неясными многие взаимосвязи между хозяином и бактериями и механистические детали возникновения заболеваний на уровне клеточного биохимического метаболизма.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу диагностики гигиенического состояния полости рта у субъекта, в соответствии с которым у субъекта берут пробу жидкости десневой борозды и определяют в указанной пробе содержание одного или нескольких метаболитов. На основании уровня обнаруженного метаболита у субъекта диагностируют наличие периодонтального заболевания или нормальное состояние полости рта.
Настоящее изобретение также относится к способу диагностики гигиенического состояния полости рта у субъекта, в соответствии с которым у субъекта берут пробу жидкости десневой борозды и определяют в указанной пробе содержание одного или нескольких метаболитов. Уровень метаболита, обнаруженного в пробе жидкости десневой борозды, сравнивают с эталонным уровнем метаболита, определяя, таким образом, дифференциальный уровень. Эталонный уровень метаболита соответствует одному или нескольким следующим показателям: периодонтальному эталонному уровню или нормальному эталонному уровню. В одном варианте осуществления изобретения дифференциальный уровень между обнаруженным метаболитом и периодонтальным эталонным уровнем соответствует периодонтальному заболеванию. В другом варианте осуществления изобретения дифференциальный уровень между обнаруженным метаболитом и нормальным эталонным уровнем соответствует нормальному состоянию полости рта.
В таких вариантах осуществления изобретения обнаруживаемый метаболит может быть выбран из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена; соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов.
Настоящее изобретение также относится к способу прогнозирования реакции субъекта, например, наличия или отсутствия реакции на терапевтическое средство от периодонтального заболевания при выполнении стандартной процедуры ухода за полостью рта. На основании пробы жидкости десневой борозды определяют профиль метаболита, который включает идентификацию метаболита и его уровень. Профиль метаболита испытуемого субъекта сравнивают с эталонным профилем метаболита. Эталонный профиль метаболита может включать один или несколько следующих показателей: эталонный профиль метаболита реагирующего субъекта и эталонный профиль метаболита нереагирующего субъекта. Результаты сравнения могут быть использованы для выявления субъекта, реагирующего или не реагирующего на терапевтические средства. Эталонный профиль метаболита может быть получен у субъектов, на которых оказало благоприятное воздействие стандартное терапевтическое средство, у субъектов, у которых наблюдалась регрессия периодонтального заболевания, или у субъектов, у которых было предотвращено возникновение периодонтального заболевания. Указанный способ может быть использован для определения пригодности субъекта для участия в клиническом испытании терапевтических средств.
Настоящее изобретение также относится к способу прогнозирования реакции испытуемого субъекта, например, наличия или отсутствия реакции на возникновение периодонтального заболевания при выполнении стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта. На основании пробы жидкости десневой борозды определяют профиль метаболита, который включает идентификацию метаболита и его уровень. Профиль метаболита испытуемого субъекта сравнивают с эталонным профилем метаболита, полученным у эталонного реагирующего субъекта и эталонного нереагирующего субъекта. Эталонный профиль метаболита включает идентификацию эталонного метаболита и его уровень. Результаты сравнения могут быть использованы для идентификации испытуемого субъекта в качестве субъекта, реагирующего или не реагирующего на возникновение периодонтального заболевания.
Настоящее изобретение далее относится к набору для контроля состояния полости рта, который может служить индикатором гигиенического состояния полости рта пользователя. Указанный набор может включать одну или несколько полосок для сбора жидкости десневой борозды и диагностики гигиенического состояния полости рта субъекта. Полоски для сбора жидкости десневой борозды могут быть использованы для получения пробы жидкости десневой бороды и выделения метаболитов, содержащихся в пробе жидкости десневой борозды. Диагностика гигиенического состояния полости рта субъекта может быть выполнена способами по настоящему изобретению.
Настоящее изобретение далее относится к композиции средства для чистки зубов. Указанная композиция может включать эффективное количество терапевтического средства против метаболита. Терапевтическое средство вызывает изменение уровней метаболита в течение периода времени, равного по меньшей мере одному месяцу, при этом изменение уровня метаболита превышает соответствующее изменение эталонных уровней метаболита, достигаемое под воздействием композиции контрольного средства для чистки зубов.
Другим объектом настоящего изобретения является обнаруживающее метаболит средство для чистки зубов и способ его применения, в соответствии с которым указанное средство для чистки зубов включает обнаруживающую метаболит композицию, являющуюся индикатором наличия метаболита и уровня метаболита, ассоциированного с периодонтальным заболеванием. В одном варианте осуществления изобретения видимым индикатором является изменение цвета средства для чистки зубов.
Подробное описание изобретения
В настоящем описании изобретения использованы интервалы значений, включающие все числовые значения в указанном интервале. Любое значение в указанном интервале может быть выбрано в качестве последнего значения интервала. Кроме того, все публикации, приведенные в настоящем изобретении, полностью включены в настоящее описание изобретения в качестве ссылки.
Определения терминов
В использованном в описании значении термин ”дифференциальный уровень” метаболита может включать любой повышенный или пониженный уровень. В одном варианте осуществления изобретения дифференциальный уровень означает уровень, повышенный по меньшей мере на 5%, по меньшей мере на 10%, по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 40%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 60%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 100%, по меньшей мере на 110%, по меньшей мере на 120%, по меньшей мере на 130%, по меньшей мере на 140%, по меньшей мере на 150% или больше. В другом варианте осуществления изобретения дифференциальный уровень означает уровень, пониженный по меньшей мере на 5%, по меньшей мере на 10%, по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 40%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 60%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 100% (то есть метаболит отсутствует). Метаболит выражен в виде статистически значимого дифференциального уровня (то есть значение р меньше 0,05 и/или значение q меньше 0,10 при определении на основании t-критерия Стьюдента, t-критерия Велча и критерия ранговой суммы Вилкоксона).
В использованном в описании значении термин ”жидкость десневой борозды” означает жидкость, обнаруживаемую вокруг десневой борозды, включая десну, слизистой оболочки с опорной фиброзной тканью, закрывающей зубонесущий край челюсти.
В использованном в описании значении термин ”гингивит” означает раздражение челюстей, вызываемое зубным налетом, накапливающимся в небольших полостях между деснами и зубами, и твердыми отложениями, образующимися на зубах.
В использованном в описании значении термин ”нормальное состояние полости рта” означает отсутствие гингивита и/или периодонтального заболевания.
В использованном в описании значении термин ”уровень” одного или нескольких метаболитов означает абсолютное или относительное количество или содержание метаболита в пробе.
В использованном здесь значении термин ”метаболит” означает любое вещество, образующееся в результате обмена веществ либо необходимое или используемое в определенном процессе обмена веществ. В определение данного термина не входят большие макромолекулы, такие как большие белки (например, белки с молекулярной массой более 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 или 10000), большие нуклеиновые кислоты (например, нуклеиновые кислоты с молекулярной массой более 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 или 10000) или большие полисахариды (например, полисахариды с молекулярной массой более 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 или 10000). Термин ”метаболит” означает сигнальные молекулы и промежуточные продукты, образующиеся в ходе химических реакций, превращающих энергию, полученную из пищи, в используемые формы, которые включают, не ограничиваясь ими, сахара, жирные кислоты, аминокислоты, нуклеотиды, антиоксиданты, витамины, кофакторы, липиды, промежуточные продукты, образующиеся во время клеточных процессов, и другие мелкие молекулы.
В использованном в описании значении термин ”периодонтальное заболевание” означает воспаление периодонта, включая ткань десневой борозды или десны; цементного слоя или наружного слоя корней зубов; альвеолярного отростка или костных впадин, в которых крепятся зубы; и периодонтальных связок, которые являются волокнами соединительной ткани, проходящими между цементным слоем и альвеолярным отростком, и включает гингивит.
В использованном в описании значении термин ”эталонный уровень” метаболита означает уровень метаболита, свидетельствующий об определенном заболевании, состоянии полости рта, фенотипе или его отсутствии; а также о комбинациях заболеваний, фенотипов или их отсутствии. В одном варианте осуществления изобретения периодонтальный эталонный уровень метаболита означает уровень метаболита, свидетельствующий о положительном диагнозе периодонтального заболевания у субъекта. В другом варианте осуществления изобретения термин ”нормальный эталонный уровень” метаболита означает уровень метаболита, свидетельствующий о положительном диагнозе нормального состояния полости рта у субъекта.
В одном варианте осуществления изобретения, термин ”эталонный уровень” метаболита может иметь одно или несколько следующих значений: абсолютное или относительное количество или концентрация метаболита; наличие или отсутствие метаболита; интервал значений количества или концентрации метаболита; минимальное и/или максимальное количество или концентрация метаболита; среднее количество или концентрация метаболита; и/или срединное количество или концентрация метаболита. В другом варианте осуществления изобретения термин ”эталонные уровни” для комбинаций метаболитов может также означать соотношения абсолютных или относительных количеств или концентраций двух или более метаболитов. Соответствующие положительные или отрицательные эталонные уровни метаболитов для определенного заболевания, фенотипа или их отсутствия можно определить измеряя уровни желаемых метаболитов у одного или нескольких соответствующих субъектов, и такие эталонные уровни могут быть получены для определенных категорий субъектов (например, эталонный уровень может быть установлен для определенного возраста, благодаря чему можно сравнивать уровни метаболитов в пробах, полученных у субъектов определенного возраста, и эталонные уровни могут быть получены для определенного заболевания, фенотипа или их отсутствия в определоенной возрастной группе). В другом варианте осуществления изобретения эталонные уровни могут быть получены для определенных методов, используемых для измерения уровней метаболитов в биологических образцах (например, ЖХ-МС, ГХ-МС и т.д.), в которых уровни метаболитов могут отличаться в зависимости от конкретно использованного метода.
В другом таком варианте осуществления изобретения термин ”эталонный метаболит” может означать по меньшей мере одно соединение, выбираемое из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена; соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов. В другом варианте осуществления изобретения термин ”эталонный метаболит” может означать одно или несколько соединений, приведенных в таблицах 1-5. В другом варианте осуществления изобретения термин “эталонные метаболиты” может означать одно или несколько соединений, включающих инозин, гипоксантин, ксантин, гуанозин, гуанин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин, валин, фенилуксусную кислоту, α-гидроксиизокапроновую кислоту, 5-аминовалериановую кислоту, холин, глицерол-3-фосфат, N-ацетилнейраминовую кислоту, мочевую кислоту, восстановленный глутатион, окисленный глутатион, аскорбиновую кислоту и глутамин. В другом варианте осуществления изобретения термин ”эталонные метаболиты” может означать одно или несколько неизвестных соединений, приведенных в таблице 5.
В используемом в описании значении термин ”проба” или ”биологический образец” означает биологическое вещество, выделенное у субъекта. Биологический образец может включать любое биологическое вещество, пригодное для обнаружения требуемых метаболитов, и может быть клеточным и/или неклеточным веществом, полученным у субъекта. В одном варианте осуществления изобретения проба может быть выделена из любой приемлемой жидкости десневой борозды (GCF).
Настоящее изобретение относится к дифференциальным профилям экспрессии метаболитов в случае периодонтальных заболеваний и к способам на основе указанных дифференциальных профилей экспрессии метаболитов.
I. Дифференциальные профили экспрессии метаболитов
А. Метаболиты
Метаболиты периодонтального заболевания по настоящему изобретению были обнаружены методами профилирования обмена веществ. Такие методы профилирования обмена веществ более подробно описаны в приведенном ниже разделе ”Примеры”, а также в патенте США № 7005255, и заявках на патент США 11/357732, 10/695265 (публикация № 2005/0014132), 11/301077 (публикация № 2006/0134676), 11/301078 (публикация № 2006/0134677), 11/301079 (публикация № 2006/0134678) и 11/405033, которые полностью включены в настоящее описание изобретения в качестве ссылки.
В таблицах 1-5 приведен ряд метаболитов, которые соответствуют нормальному состоянию полости рта или периодонтальному заболеванию.
Хотя в настоящее время еще не установлены некоторые метаболиты и соединения, не являющиеся метаболитами, такая идентификация не является необходимой для выявления метаболитов или соединений, не являющихся метаболитами, в биологических образцах, полученных у субъектов, так как ”не получившие названия” соединения в значительной степени исследованы при помощи аналитических методов, делающих возможной такую идентификацию. Аналитическое исследование всех таких “не получивших названия” соединений представлено в таблице 5. Такие ”не получившие названия” метаболиты и соединения, не являющиеся метаболитами, обозначены в настоящем описании изобретения с использованием номенклатуры ”зубное” с последующим указанием специального номера соединения. В таблице 5 представлена группа неизвестных метаболитов, соответствующих нормальному состоянию полости рта или периодонтальному заболеванию.
В. Профили экспрессии метаболитов
Профили экспрессии метаболитов были определены для биологических образцов, полученных у субъектов, у которых было диагностировано периодонтальное заболевание, а также у здоровых людей. Профили экспрессии метаболитов в биологических образцах, полученных у субъектов, страдающих периодонтальным заболеванием, сравнивали с профилями экспрессии метаболитов в биологических образцах, полученных у здоровых субъектов. Были идентифицированы дифференциально экспрессированные молекулы или соединения, в том числе соединения, дифференциально экспрессированные на статистически значимом уровне.
Порядок выполнения экспериментов, платформы для профилирования экспрессии метаболитов, статистические методы и анализ, а также полученные результаты подробно описаны в разделе ”Примеры”.
II. Способы исследования на основе профилей экспрессии метаболитов
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к аналитическим и диагностическим способам на основе профилей метаболитов для периодонтальных заболеваний, которые включают, не ограничиваясь ими, способы диагностики периодонтальных заболеваний, способы контроля за прогрессированием/регрессией периодонтальных заболеваний, способы оценки эффективности композиций, предназначенных для лечения периодонтальных заболеваний, способы лечения периодонтальных заболеваний и тому подобные. В одном варианте осуществления изобретения профили экспрессии метаболитов могут быть определены в пробе жидкости десневой борозды.
А. Способы диагностики нормального состояния полости рта или периодонтального заболевания
Одним объектом настоящего изобретения является диагностика возникновения периодонтального заболевания. В одном варианте осуществления изобретения диагноз может быть поставлен до появления клинических признаков возникновения заболевания. Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу диагностики нормального состояния полости рта у субъекта, который включает взятие пробы жидкости десневой борозды и определение уровня одного или нескольких метаболитов в пробе жидкости десневой борозды. У субъекта может быть диагностировано периодонтальное заболевание или нормальное состояние полости рта на основании уровня обнаруженных метаболитов. В одном таком варианте осуществления изобретения обнаруженный метаболит является по меньшей мере одним соединением, выбираемым из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена; соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов. В другом варианте осуществления изобретения, обнаруженные метаболиты могут включать одно или несколько соединений, приведенных в таблицах 1-5. В одном варианте осуществления изобретения диагноз периодонтального заболевания соответствует повышению уровня одного или нескольких следующих соединений, включающих инозин, гипоксантин, ксантин, гуанозин, гуанин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин, валин, фенилуксусную кислоту, α-гидроксиизокапроновую кислоту, 5-аминовалериановую кислоту, холин, глицерол-3-фосфат, N-ацетилнейраминовую кислоту. В другом варианте осуществления изобретения диагноз периодонтального заболевания соответствует снижению уровня одного или нескольких следующих соединений, включающих уриновую кислоту, восстановленный глутатион, окисленный глутатион, аскорбиновую кислоту и глутамин.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения описан способ диагностики нормального состояния полости рта у субъекта, который включает взятие у субъекта пробы жидкости десневой борозды и определение уровня одного или нескольких метаболитов в пробе жидкости десневой борозды. Уровни метаболитов, обнаруженных в пробе жидкости десневой борозды, сравнивают с эталонным уровнем метаболита, который соответствует одному или нескольким следующим показателям: периодонтальному заболеванию или нормальному состоянию полости рта. В одном таком варианте осуществления изобретения уровни обнаруженных метаболитов сравнивают с периодонтальными эталонными уровнями и нормальными эталонными уровнями для диагностики наличия у субъекта периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта. В одном варианте осуществления изобретения, обнаруженные уровни одного или нескольких метаболитов сравнивают, используя простое сравнение (например, сравнение, выполняемое вручную). В другом варианте осуществления изобретения, обнаруженные уровни одного или нескольких метаболитов в биологическом образце сравнивают при помощи одного или нескольких статистических анализов (например, t-критерий Стьюдента, t-критерий Велча, критерий ранговой суммы Вилкоксона, произвольная совокупность деревьев).
В одном таком варианте осуществления изобретения биологический образец может быть пробой жидкости десневой борозды, полученной из полости рта субъекта. В одном таком варианте осуществления изобретения обнаруженным метаболитом может быть соединение, выбираемое из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена; соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов. В другом варианте осуществления изобретения метаболиты могут включать одно или несколько соединений, приведенных в таблицах 1-5.
В другом варианте осуществления изобретения стадия сравнения может включать сравнение обнаруженного уровня метаболита с периодонтальными эталонными уровнями или нормальными эталонными уровнями. В одном таком варианте осуществления изобретения, обнаруженные в пробе уровни одного или нескольких метаболитов, соответствующие периодонтальным эталонным уровням, могут представлять собой один или несколько следующих показателей: обнаруженные уровни, которые полностью соответствуют периодонтальным эталонным уровням; обнаруженные уровни, которые по существу соответствуют периодонтальным эталонным уровням; обнаруженные уровни, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения периодонтальных эталонных уровней; и/или обнаруженные уровни, которые находятся в пределах периодонтальных эталонных уровней. Такие обнаруженные уровни могут свидетельствовать о диагнозе периодонтального заболевания у субъекта. В другом таком варианте осуществления изобретения, обнаруженные в пробе уровни одного или нескольких метаболитов, соответствующие нормальным эталонным уровням, могут представлять собой один или несколько следующих показателей: обнаруженные уровни, которые полностью соответствуют нормальным эталонным уровням; обнаруженные уровни, которые по существу соответствуют нормальным эталонным уровням; обнаруженные уровни, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения здоровых эталонных уровней, и/или обнаруженные уровни, которые находятся в пределах нормальных эталонных уровней. Такие уровни могут свидетельствовать о диагнозе нормального состояния полости рта у субъекта.
В одном варианте осуществления изобретения, обнаруженные уровни одного или нескольких дифференциально экспрессированных метаболитов (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта, сравнимые с периодонтальными эталонными уровнями, могут свидетельствовать о диагнозе периодонтального заболевания у субъекта. В другом варианте осуществления изобретения, обнаруженные уровни одного или нескольких дифференциально экспрессированных метаболитов (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта, сравнимые с нормальными эталонными уровнями, могут свидетельствовать о нормальном состоянии полости рта у субъекта.
В одном варианте осуществления изобретения, определение уровней комбинаций обнаруженных метаболитов может обеспечить большую чувствительность и специфичность диагностики периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта; может способствовать диагностике периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта; и может обеспечить лучшее разграничение периодонтального заболевания и нормального состояния полости рта, для которых могут быть характерны одинаковые или перекрывающиеся метаболиты. В одном варианте осуществления изобретения соотношения обнаруженных уровней определенных метаболитов (и соединений, не являющихся метаболитами) в биологических образцах могут обеспечить большую чувствительность и специфичность диагностики периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта; могут способствовать диагностике периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта и лучшему разграничению нормального состояния полости рта, гингивита или периодонтального заболевания друг от друга и от других заболеваний, которые могут характеризоваться одинаковыми или перекрывающимися метаболитами.
В. Способы идентификации субъектов для клинических испытаний
Настоящее изобретение также относится к способу прогнозирования реакции субъекта, например, наличия или отсутствия реакции на использование терапевтического средства от периодонтального заболевания или на отсутствие использования терапевтического средства от периодонтального заболевания.
В использованном в описании значении термин ”реагирующий субъект” означает субъекта, для которого характерно снижение уровней метаболитов, соответствующее периодонтальному заболеванию; повышение уровней метаболитов, соответствующее периодонтальному заболеванию; снижение уровней метаболитов, соответствующее нормальному состоянию полости рта, и повышение уровней метаболитов, соответствующее нормальному состоянию полости рта.
В использованном в описании значении термин ”нереагирующий субъект” означает субъекта, у которого отсутствует изменение уровней метаболитов, соответствующее периодонтальному заболеванию или нормальному состоянию полости рта.
1. Способ идентификации субъекта, реагирующего или не реагирующего на терапевтическое средство
Одним объектом настоящего изобретения является способ, который может быть использован для определения пригодности субъекта к участию в клиническом испытании терапевтического средства для лечения периодонтального заболевания. В ходе клинических испытаний терапевтических средств некоторые субъекты не реагируют на испытуемое терапевтическое средство при выполнении всех предписаний протокола испытания, то есть являются нереагирующими субъектами. Например, исследование полости рта субъекта может не выявить таких симптомов, как опухшие, красные или кровоточащие десны; скошенная линия десны; отсутствие зубов или редкие зубы, неприятный запах изо рта и т.д. Нереагирующий субъект является нежелательным участником клинического испытания, так как не позволяет получить какую-либо информацию в процессе испытания. Было бы желательно идентифицировать нереагирующего субъекта в начале клинического испытания или на ранних стадиях клинического испытания для удаления нереагирующего субъекта из группы испытуемых субъектов.
Описанный ниже способ по настоящему изобретению позволяет идентифицировать субъектов, реагирующих и не реагирующих на терапевтическое средство. В одном варианте осуществления изобретения указанный способ включает определение профиля экспрессии метаболитов в пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта при выполнении протокола испытания, который включает идентификацию метаболита и определение его уровня, а также сравнение профиля метаболита испытуемого субъекта с эталонным профилем метаболита. Эталонный профиль метаболита может включать эталонный профиль метаболита реагирующего субъекта и эталонный профиль метаболита нереагирующего субъекта. Результаты сравнения могут быть использованы для идентификации испытуемого субъекта в качестве субъекта, реагирующего или не реагирующего на терапевтическое средство. В одном варианте осуществления изобретения может быть использовано простое сравнение (например, сравнение, выполняемое вручную). В другом варианте осуществления изобретения сравнение может быть выполнено при помощи одного или нескольких статистических анализов (например, t-критерий Стьюдента, t-критерий Велча, критерий ранговой суммы Вилкоксона, произвольная совокупность деревьев).
В одном таком варианте осуществления изобретения, эталонный профиль метаболита реагирующего субъекта может быть определен в пробе жидкости десневой борозды одного или нескольких эталонных реагирующих субъектов, у которых была отмечена регрессия периодонтального заболевания или было предотвращено возникновение периодонтального заболевания при использовании средства для чистки зубов, содержащего стандартное терапевтическое средство, в соответствии со стандартной процедурой ухода за полостью рта в течение определенного числа дней. В другом варианте осуществления изобретения эталонный профиль метаболита нереагирующего субъекта может быть определен в пробе жидкости десневой борозды одного или нескольких эталонных нереагирующих субъектов, у которых отсутствовали изменения периодонтального заболевания при использовании средства для чистки зубов, содержащего стандартное терапевтическое средство, в соответствии со стандартной процедурой ухода за полостью рта в течение определенного числа дней. Стандартная процедура ухода за полостью рта может включать такие инструкции, как продолжительность чистки зубов, количество раз в день, число дней, использование других продуктов для ухода за полостью рта и т.д.
Эталонный реагирующий субъект и/или эталонный нереагирующий субъект могут включать эталонного реагирующего субъекта и/или эталонного нереагирующего субъекта, у которых было выявлено нормальное состояние полости рта при клиническом осмотре профессиональным стоматологом; эталонного реагирующего субъекта и/или эталонного нереагирующего субъекта, у которых был обнаружен гингивит при клиническом осмотре профессиональным стоматологом; и эталонного реагирующего субъекта и/или эталонного нереагирующего субъекта, у которых было обнаружено периодонтальное заболевание при клиническом осмотре профессиональным стоматологом.
В одном варианте осуществления изобретения стандартное терапевтическое средство снижает у эталонного субъекта уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из инозина, гипоксантина, ксантина, гуанозина, гуанина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина, триптофана, тирозина, валина, фенилуксусной кислоты, α-гидроксиизокапроновой кислоты, 5-аминовалериановой кислоты, холина, глицерол-3-фосфата и N-ацетилнейраминовой кислоты. В другом варианте осуществления изобретения стандартное терапевтическое средство повышает уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, восстановленного глутатиона, окисленного глутатиона, аскорбиновой кислоты и глутамина. В другом варианте осуществления изобретения стандартное терапевтическое средство повышает или снижает уровень по меньшей мере одного неизвестного вещества, указанного в таблице 5.
В одном варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости десневой борозды, которые могут быть получены у испытуемого субъекта один раз до начала выполнения стандартной процедуры ухода за полостью рта. В другом варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости десневой борозды, которые могут быть получены у испытуемого субъекта один раз после выполнения испытуемым субъектом стандартной процедуры ухода за полостью рта в течение определенного числа дней. В одном варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости, которые могут быть получены у испытуемого субъекта несколько раз в разные дни после выполнения испытуемым субъектом стандартной процедуры ухода за полостью рта, в течение заранее установленного числа дней.
В одном таком варианте осуществления изобретения метаболит испытуемого субъекта может соответствовать соединению, выбранному из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена, соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов. В другом варианте осуществления изобретения метаболит испытуемого субъекта может включать одно или несколько соединений, приведенных в таблицах 1-5.
В другом варианте осуществления изобретения стадия сравнения может включать сравнение уровня метаболита у испытуемого субъекта с эталонными уровнями реагирующего субъекта и эталонными уровнями нереагирующего субъекта. В одном таком варианте осуществления изобретения, уровни метаболитов у испытуемого субъекта, которые могут соответствовать эталонным уровням метаболитов реагирующего субъекта, могут включать один или несколько следующих показателей: уровни метаболитов, которые полностью соответствуют эталонным уровням метаболитов реагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые по существу соответствуют эталонным уровням метаболитов реагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения эталонных уровней метаболитов реагирующего субъекта; и/или уровни метаболитов, которые находятся в пределах эталонных уровней метаболитов реагирующего субъекта. Такие уровни метаболитов могут свидетельствовать о том, что испытуемый субъект является субъектом, реагирующим на терапевтические средства. В другом таком варианте осуществления изобретения уровни метаболитов у испытуемого субъекта, которые могут соответствовать эталонным уровням метаболита нереагирующего субъекта, могут включать один или несколько следующих показателей: уровни метаболитов, которые полностью соответствуют уровням метаболита нереагирующего субъекта; уровни метаболита, которые по существу соответствуют эталонным уровням метаболитов нереагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения эталонных уровней метаболитов нереагирующего субъекта; и/или уровни метаболитов, которые находятся в пределах эталонных уровней метаболитов нереагирующего субъекта. Такие уровни метаболитов могут свидетельствовать о том, что испытуемый субъект является субъектом, не реагирующим на терапевтические средства.
В одном варианте осуществления изобретения уровни одного или нескольких метаболитов, дифференциально экспрессированных (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта в соответствии с эталонными уровнями реагирующего субъекта, могут свидетельствовать о том, что данный субъект является субъектом, реагирующим на терапевтические средства. В другом варианте осуществления изобретения уровни одного или нескольких метаболитов, дифференциально экспрессированных (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта в соответствии с эталонными уровнями нереагирующего субъекта, могут свидетельствовать о том, что данный субъект является субъектом, не реагирующим на терапевтические средства.
2. Способ идентификации субъекта, реагирующего или не реагирующего на возникновение периодонтального заболевания
Одним объектом настоящего изобретения является способ, который может быть использован для определения пригодности субъекта для участия в клиническом испытании терапевтического средства, предназначенного для лечения периодонтального заболевания, в соответствии с которым выявляют субъекта, чувствительного к возникновению периодонтального заболевания. В некоторых случаях клиническое испытание терапевтического средства предполагает вызывание гингивита на одном или нескольких участках зубов в полости рта субъекта. Гингивит может быть вызван при выполнении процедуры отсутствия ухода за полостью рта, для чего один или несколько участков зубов закрывают защитным экраном, в результате чего указанные участки зубов не подвергаются каким-либо гигиеническим процедурам ухода за полостью рта. После возникновения гингивита субъект может использовать испытуемое терапевтическое средство в соответствии с процедурой ухода за полостью рта для лечения гингивита. В некоторых случаях у субъекта могут отсутствовать признаки гингивита в течение всего времени выполнения процедуры отсутствия ухода за полостью рта.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ включает определение профиля метаболита в пробе жидкости десневой борозды, полученной у испытуемого субъекта при выполнении стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта, который включает идентификацию метаболита и определение его уровня, и сравнение профиля метаболита испытуемого субъекта с эталонным профилем метаболита. Эталонный профиль метаболита может включать эталонный профиль метаболита реагирующего субъекта и эталонный профиль метаболита нереагирующего субъекта. Результаты сравнения могут быть использованы для идентификации испытуемого субъекта в качестве субъекта, реагирующего или не реагирующего на возникновение периодонтального заболевания. В одном варианте осуществления изобретения может быть использовано простое сравнение (например, сравнение, выполняемое вручную). В другом варианте осуществления изобретения сравнение может быть выполнено при помощи одного или нескольких статистических анализов (например, t-критерий Стьюдента, t-критерий Велча, критерий ранговой суммы Вилкоксона, произвольная совокупность деревьев).
В одном таком варианте осуществления изобретения эталонный профиль метаболита реагирующего субъекта может быть определен в пробе жидкости десневой борозды одного или нескольких эталонных реагирующих субъектов, которые выполняли стандартную процедуру отсутствия ухода за полостью рта и у которых возникло периодонтальное заболевание в течение установленного периода времени. В другом таком варианте осуществления изобретения эталонный профиль метаболита нереагирующего субъекта может быть определен в пробе жидкости десневой борозды одного или нескольких эталонных нереагирующих субъектов, у которых не возникло периодонтальное заболевание при выполнении стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта в течение установленного времени. Стандартная процедура отсутствия ухода за полостью рта может включать отсутствие чистки зубов в течение установленного числа дней, установку защитного экрана на один или несколько участков зубов при уходе за другими участками зубов в соответствии с процедурой, определяющей продолжительность чистки зубов, количество раз чистки зубов в день, число дней и использование механических устройств для гигиены полости рта.
В одном варианте осуществления изобретения стандартная процедура отсутствия ухода за полостью рта вызывает у эталонного субъекта повышение уровня по меньшей мере одного вещества, выбранного из инозина, гипоксантина, ксантина, гуанозина, гуанина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина, триптофана, тирозина, валина, фенилуксусной кислоты, α-гидроксиизокапроновой кислоты, 5-аминовалериановой кислоты, холина, глицерол-3-фосфата и N-ацетилнейраминовой кислоты. В другом варианте осуществления изобретения стандартная процедура отсутствия ухода за полостью рта вызывает у эталонного субъекта снижение уровня по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, восстановленного глутатиона, окисленного глутатиона, аскорбиновой кислоты и глутамина. В другом варианте осуществления изобретения стандартное терапевтическое средство повышает или снижает уровень по меньшей мере одного неизвестного вещества, приведенного в таблице 5.
В одном варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости десневой борозды, которые могут быть получены у испытуемого субъекта один раз до начала выполнения стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта. В другом варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости десневой борозды, которые могут быть получены у испытуемого субъекта один раз после начала выполнения субъектом стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта в течение установленного числа дней. В одном варианте осуществления изобретения профиль метаболита испытуемого субъекта может быть определен в одной или нескольких пробах жидкости десневой борозды, которые могут быть получены у испытуемого субъекта несколько раз в разные дни после начала выполнения испытуемым субъектом стандартной процедуры отсутствия ухода за полостью рта в течение установленного числа дней.
В одном таком варианте осуществления изобретения метаболит испытуемого субъекта может соответствовать соединению, выбранному из соединения, образующегося в результате аминокислотного обмена; соединения, образующегося в результате цикла образования мочевины; соединения, образующегося в результате превращения глутатиона; соединения, образующегося в результате липидного обмена; соединения, образующегося в результате углеводного обмена; соединения, образующегося в результате обмена нуклеиновых кислот; витаминов и кофакторов. В другом варианте осуществления изобретения метаболит испытуемого субъекта может включать одно или несколько соединений, приведенных в таблицах 1-5.
В другом варианте осуществления изобретения стадия сравнения может включать сравнение уровня метаболита с эталонными уровнями реагирующего субъекта и эталонными уровнями нереагирующего субъекта. В одном таком варианте осуществления изобретения уровни метаболитов испытуемого субъекта, которые могут соответствовать эталонным уровням метаболитов реагирующего субъекта, могут включать один или несколько следующих показателей: уровни метаболитов, которые полностью соответствуют эталонным уровням метаболита реагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые по существу соответствуют эталонным уровням метаболитов реагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения эталонных уровней метаболитов реагирующего субъекта; и/или уровни метаболитов, которые находятся в пределах эталонных уровней метаболитов реагирующего субъекта. Такие уровни метаболитов могут свидетельствовать о том, что испытуемый субъект является субъектом, реагирующим на процедуру отсутствия ухода за полостью рта, например, на возникновение гингивита и/или периодонтального заболевания. В другом таком варианте осуществления изобретения уровни метаболитов испытуемого субъекта, которые могут соответствовать эталонным уровням метаболитов нереагирующего субъекта, могут включать один или несколько следующих показателей: уровни метаболитов, которые полностью соответствуют эталонным уровням метаболитов нереагирующего субъекта; уровни метаболитов, которые по существу соответствуют эталонным уровням метаболита нереагирующего субъекта; уровни метаболита, которые выше и/или ниже минимального и/или максимального значения эталонных уровней метаболита нереагирующего субъекта; и/или уровни метаболита, которые находятся в пределах эталонных уровней метаболита нереагирующего субъекта. Такие уровни могут свидетельствовать о том, что испытуемый субъект является субъектом, не реагирующим на процедуру отсутствия ухода за полостью рта, например, у такого субъекта не возникает гингивит и/или периодонтальное заболевание.
В одном варианте осуществления изобретения уровни одного или нескольких метаболитов, дифференциально экспрессированных (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта в соответствии с эталонными уровнями реагирующего субъекта, могут свидетельствовать о том, что данный субъект является субъектом, реагирующим на процедуру отсутствия ухода за полостью рта. В другом варианте осуществления изобретения уровни одного или нескольких метаболитов, дифференциально экспрессированных (особенно на статистически значимом уровне) у испытуемого субъекта в соответствии с эталонными уровнями нереагирующего субъекта, могут свидетельствовать о том, что данный субъект является субъектом, не реагирующим на процедуру отсутствия ухода за полостью рта.
С. Способы оценки эффективности испытуемого соединения в средстве для чистки зубов
Настоящее изобретение также относится к способу определения эффективности испытуемого соединения, используемого для лечения периодонтального заболевания у млекопитающего. В одном варианте осуществления изобретения указанный способ включает определение уровня метаболита после лечения в пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта после лечения испытуемым соединением. Уровень метаболита после лечения можно сравнить с одним или несколькими следующими показателями: уровнями метаболита у субъекта до лечения; периодонтальными эталонными уровнями и нормальными эталонными уровнями. В одном таком варианте осуществления изобретения указанный способ может включать стадию определения способности испытуемого соединения понижать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из инозина, гипоксантина, ксантина, гуанозина, гуанина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина, триптофана, тирозина, валина, фенилуксусной кислоты, α-гидроксиизокапроновой кислоты, 5-аминовалериановой кислоты, холина, глицерол-3-фосфата и N-ацетилнейраминовой кислоты. В другом таком варианте осуществления изобретения указанный способ может включать стадию определения способности испытуемого соединения повышать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, восстановленного глутатиона, окисленного глутатиона, аскорбиновой кислоты и глутамина. В другом варианте осуществления изобретения указанный способ может включать стадию определения способности испытуемого соединения повышать или понижать уровень по меньшей мере одного неизвестного вещества, приведенного в таблице 5.
В другом варианте осуществления изобретения уровень метаболита до лечения можно определить измеряя уровень метаболита до лечения в первой пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта в первый период времени. Средство для чистки зубов, содержащее испытуемое соединение, вводят в полость рта субъекта в соответствии с предписанным протоколом испытания. Уровень метаболита после лечения определяют во второй пробе жидкости десневой борозды, полученной во второй период времени после применения средства для чистки зубов. Уровень метаболита до лечения можно сравнить с уровнем метаболита после лечения. На основании указанного сравнения можно определить эффективность испытуемого соединения. В одном таком варианте осуществления изобретения снижение уровней метаболитов после лечения по сравнению с уровнями метаболитов до лечения может свидетельствовать о том, что испытуемое соединение обладает эффективностью, необходимой для лечения периодонтального заболевания. В другом таком варианте осуществления изобретения повышение уровней метаболитов после лечения по сравнению с уровнями метаболитов до лечения может свидетельствовать о том, что испытуемое соединение обладает эффективностью, необходимой для лечения периодонтального заболевания. В еще одном таком варианте осуществления изобретения отсутствие снижения или повышения уровней метаболитов после лечения свидетельствует о том, что у испытуемого соединения отсутствует эффективность, необходимая для лечения периодонтального заболевания.
В другом варианте осуществления изобретения уровни метаболитов после лечения можно сравнить с одним или несколькими показателями: эталонными уровнями периодонтального заболевания и эталонными уровнями нормального состояния полости рта. В одном варианте осуществления изобретения может быть выполнено простое сравнение (например, сравнение, выполняемое вручную). В другом варианте осуществления изобретения сравнение может быть выполнено при помощи одного или нескольких статистических анализов (например, t-критерий Стьюдента, t-критерий Велча, критерий ранговой суммы Вилкоксона, произвольная совокупность деревьев). В одном таком варианте осуществления изобретения результаты анализа могут свидетельствовать об эффективности испытуемого соединения, если уровни метаболитов после лечения соответствуют одному или нескольким следующим показателям: уровни метаболитов после лечения полностью соответствуют периодонтальным эталонным уровням; уровни метаболитов после лечения по существу соответствуют периодонтальным эталонным уровням; уровни метаболитов после лечения выше и/или ниже минимального и/или максимального значения периодонтальных эталонных уровней; и/или уровни метаболитов после лечения находятся в пределах периодонтальных эталонных уровней. В другом таком варианте осуществления изобретения результаты сравнения могут свидетельствовать об эффективности испытуемого соединения, если уровни метаболитов после лечения соответствуют одному или нескольким следующим показателям: уровни метаболитов после лечения полностью соответствуют нормальным эталонным уровням; уровни метаболитов после лечения по существу соответствуют нормальным эталонным уровням; уровни метаболитов после лечения выше и/или ниже минимального и/или максимального значения нормальных эталонных уровней; и/или уровни метаболитов после лечения находятся в пределах нормальных эталонных уровней.
Настоящее изобретение далее относится к способу идентификации испытуемого соединения, пригодного для лечения периодонтального заболевания у млекопитающего, который включает введение клетки в соприкосновение с испытуемым соединением и определение способности испытуемого соединения снижать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из инозина, гипоксантина, ксантина, гуанозина, гуанина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина, триптофана, тирозина, валина, фенилуксусной кислоты, α-гидроксиизокапроновой кислоты, 5-аминовалериановой кислоты, холина, глицерол-3-фосфата и N-ацетилнейраминовой кислоты.
Настоящее изобретение далее относится к способу идентификации испытуемого соединения, пригодного для лечения периодонтального заболевания у млекопитающего, который включает введение клетки в соприкосновение с испытуемым соединением и определение способности испытуемого соединения повышать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, восстановленного глутатиона, окисленного глутатиона, аскорбиновой кислоты и глутамина.
Настоящее изобретение далее относится к способу идентификации испытуемого соединения, пригодного для лечения периодонтального заболевания у млекопитающего, который включает введение клетки в соприкосновение с испытуемым соединением и определение способности испытуемого соединения повышать или понижать уровень по меньшей мере одного неизвестного вещества, приведенного в таблице 5.
D. Набор для ухода за полостью рта
Настоящее изобретение далее относится к набору для ухода за полостью рта, который позволяет пользователю определить гигиеническое состояние полости рта. Указанный набор может включать одну или несколько полосок для сбора жидкости десневой борозды и диагностику гигиенического состояния полости рта субъекта. Полоски для сбора жидкости десневой борозды могут быть использованы для получения пробы жидкости десневой борозды и выделения метаболитов, содержащихся в пробе жидкости десневой борозды. Диагностика гигиенического состояния полости рта субъекта может быть произведена способами по настоящему изобретению. В одном таком варианте осуществления изобретения указанный набор может включать инструкции по взятию пробы жидкости десневой борозды с помощью прилагаемых полосок. В другом таком варианте осуществления изобретения указанный набор может включать инструкции по отправке полосок для сбора жидкости десневой борозды с собранной жидкостью в лабораторию.
Е. Композиция средства для чистки зубов
Настоящее изобретение далее относится к композиции средства для чистки зубов. Указанная композиция может включать эффективное количество терапевтического средства против метаболита в полости рта. Терапевтическое средство вызывает изменение уровней метаболита в течение периода времени, равного по меньшей мере одному месяцу, при этом изменение уровня метаболита превышает соответствующее изменение эталонных уровней метаболита под воздействием композиции контрольного средства для чистки зубов. В одном варианте осуществления изобретения изменение уровня метаболита составляет более 1% по сравнению с соответствующим изменением эталонных уровней метаболита под воздействием композиции контрольного средства для чистки зубов. В другом варианте осуществления изобретения изменение уровня метаболита составляет более 5% по сравнению с соответствующим изменением эталонных уровней метаболита под воздействием композиции контрольного средства для чистки зубов. В другом варианте осуществления изобретения изменение уровня метаболита составляет более 20% по сравнению с соответствующим изменением эталонных уровней метаболита под воздействием композиции контрольного средства для чистки зубов. В одном варианте осуществления изобретения контрольное средство для чистки зубов по существу не содержит стандартного терапевтического средства. В другом варианте осуществления изобретения контрольное средство для чистки зубов содержит стандартное терапевтическое средство. В другом варианте осуществления изобретения контрольное средство для чистки зубов содержит триклозан. Контрольное средство для чистки зубов может также включать ингредиенты, обычно используемые в композициях средств для чистки зубов, описанных в патенте США № 7402416, который полностью включен в настоящее описание изобретения в качестве ссылки.
F. Композиции для обнаружения метаболитов
Другим объектом настоящего изобретения является пероральная композиция для обнаружения метаболитов, свидетельствующих о наличии периодонтального заболевания. Такая пероральная композиция может входить в состав средства для чистки зубов, такого как зубная паста, гель, жидкость для полоскания рта, межзубная нить, порошок, липкие полоски для десен, зубная щетка и т.д. Пероральная композиция может включать композицию для обнаружения метаболитов. В одном варианте осуществления изобретения композиция для обнаружения метаболитов может выявлять наличие одного или нескольких соединений, указанных в таблицах 1-5. В другом варианте осуществления изобретения композиция для обнаружения метаболитов может служить видимым индикатором повышения уровня одного или нескольких следующих веществ: инозина, гипоксантина, ксантина, гуанозина, гуанина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина, триптофана, тирозина, валина, фенилуксусной кислоты, α-гидроксиизокапроновой кислоты, 5-аминовалериановой кислоты, холина, глицерол-3-фосфата и N-ацетилнейраминовой кислоты. В другом варианте осуществления изобретения композиция для обнаружения метаболитов может быть индикатором снижения уровня одного или нескольких следующих веществ: мочевой кислоты, восстановленного глутатиона, окисленного глутатиона, аскорбиновой кислоты и глутамина. В одном варианте осуществления изобретения композиция для обнаружения метаболитов может быть видимым индикатором воздействия одного или нескольких соединений, приведенных в таблицах 1-5. В одном варианте осуществления изобретения композиция для обнаружения метаболитов может вызывать изменение цвета средства для чистки зубов под воздействием одного или нескольких соединений, приведенных в таблицах 1-5.
В одном варианте осуществления изобретения средство для чистки зубов может представлять собой гель, прилипающий к десневой борозде, который содержит композицию для обнаружения метаболитов. В одном таком варианте осуществления изобретения гель может быть нанесен на одну или обе половины зубной дуги полости рта субъекта, где композиция для обнаружения метаболитов позволяет выявить воздействие одного или нескольких соединений, приведенных в таблицах 1-5. В одном варианте осуществления изобретения видимым индикатором может быть изменение цвета геля.
В другом варианте осуществления изобретения средство для чистки зубов может представлять собой межзубную нить, на которую нанесена композиция для обнаружения метаболитов. В одном таком варианте осуществления изобретения межзубная нить, покрытая композицией для обнаружения метаболита, может быть протянута между смежными зубами пользователя, где композиция для обнаружения метаболитов может выявить воздействие одного или нескольких соединений, приведенных в таблицах 1-5. В одном варианте осуществления изобретения видимым индикатором может быть изменение цвета межзубной нити.
В другом варианте осуществления изобретения средство для чистки зубов может представлять собой жидкость для полоскания рта, содержащую композицию для обнаружения метаболитов. В одном таком варианте осуществления изобретения пользователь может ввести жидкость для полоскания рта в соприкосновение с зубами, где композиция для обнаружения метаболитов может выявить воздействие одного или нескольких соединений, приведенных в таблицах 1-5. В одном варианте осуществления изобретения видимым индикатором может быть изменение цвета жидкости для полоскания рта.
ПРИМЕРЫ
В приведенных ниже примерах далее описаны и продемонстрированы некоторые варианты осуществления изобретения, входящие в объем настоящего изобретения. Указанные примеры приведены главным образом для иллюстрации изобретения и не ограничивают его объем, так как возможны многочисленные варианты изобретения, не выходящие за пределы объема и сущности настоящего изобретения.
I. Экспериментальные методы
А. Схема эксперимента и субъекты
Двадцать два (22) субъекта, страдающих хроническим периодонтитом (41% мужчин) в возрасте от 33 до 67 лет (53±11) были отобраны в качестве добровольцев для проведения исследования в стоматологической клинике института Форсита. Субъекты имели по меньшей мере 20 натуральных зубов, не покрытых искусственной коронкой, и ≥8 участков с десневым карманом глубиной ≥5 мм и клиническим уровнем прикрепления (CAL) ≥3 мм. У субъектов отсутствовала известная аллергия на средство для чистки зубов в течение периода вымывания (см. ниже). Критериями для исключения из исследования были: наличие ортодонтических приспособлений; анормальное слюноотделение; прием прописанных лекарственных средств; прием антибиотиков за 1 месяц до начала исследования или во время исследования; прием любых других нейтрализующих лекарственных средств, кроме аналгетиков; ежедневное потребление витаминных добавок; 5 или более кариозных зубов; заболевания мягких или твердых тканей полости рта и системные заболевания. Протокол исследования был утвержден надзирающим советом института Форсита, и все участники эксперимента поставили свои подписи в форме согласия на участие в эксперименте до регистрации участников. Во время первого посещения субъекты получили тюбик зубной пасты Colgate Regular и зубную щетку и были проинструктированы о необходимости использования данного продукта в течение минимум 1 недели (период вымывания) до повторного посещения для взятия проб. В течение указанного периода вымывания было разрешено пользоваться другими механическими устройствами для гигиены полости рта, но не другими продуктами для ухода за полостью рта.
В. Взятие проб жидкости десневой борозды (GCF)
Места взятия проб изолировали ватными тампонами, чтобы предотвратить загрязнение слюной, кюреткой удаляли наддесневую бляшку, места взятия проб осторожно сушили воздухом и брали пробы GCF из 3 разных мест. У каждого субъекта брали пробы из 6 здоровых мест (Н; PD ≤3 мм и отсутствие кровотечения при взятии пробы [BOP]); 6 мест, пораженных гингивитом (G; PD≤3 мм и BOP), и 3 мест, пораженных периодонтитом (Р; ≥5 мм и ВОР). Пробы GCF брали в каждом месте при помощи фильтровальных полосок (Periopaper®, Interstate Drug Exchange, Amityville, NY), которые осторожно вводили в отверстие периодонтального кармана. Полоски Periopaper удерживали в периодонтальном кармане в течение 30 секунд и собранный объем GCF определяли при помощи предварительно калиброванного устройства Periotron 8000® (Oraflow Inc., Plainview, NY). Пробы, полученные у каждого субъекта, смешивали в соответствии с разными категориями мест отбора, помещали в отдельные пробирки Eppendorf и хранили при -80°С до выполнения анализа.
С. Метод профилирования экспрессии метаболитов
Профилирование экспрессии метаболитов производили ранее описанным методом (Lawton et al., 2008). Для выделения метаболитов из полосок для сбора GCF была использована четырехстадийная процедура последовательной экстракции. Экстракты анализировали при помощи ГХ/МС и ЖХ/МС. Для регистрации и количественного определения всех детектируемых ионов, присутствующих в пробах, производили хроматографическое разделение с последующим выполнением масс-спектрометрии с полным сканированием. Метаболиты с известной химической структурой идентифицировали путем сопоставления хроматографического индекса удерживания ионов и признаков масс-спектрометрической фрагментации с элементами эталонной библиотеки, созданной из аутентичных стандартных метаболитов при выполнении такого же анализа, что и в случае экспериментальных проб. Для ионов, которые не были охвачены стандартами, в библиотеку были введены дополнительные элементы на основании уникальных признаков ионов (хроматография и масс-спектрометрия). Указанные ионы затем могут быть обнаружены и подвергнуты количественному определению стандартными методами.
D. Статистический анализ
Данные нормализовали, используя объем GCF, зарегистрированный устройством Periotron®. Данные, полученные из здоровых мест, мест, пораженных гингивитом, и мест, пораженных перидонтитом, сравнивали при помощи дисперсионного анализа (ANOVA) и t-критериев. Наблюдаемые относительные концентрации при выполнении каждого биохимического анализа определяли методом логарифмической трансформации.
Е. Результаты
Было получено в общей сложности 330 отдельных проб GCF, что позволило получить 66 смешанных проб. Пробы GCF составляли от 0,01 мкл до 1,15 мкл. Средние объемы в мкл (± стандартное отклонение) для категорий здоровых мест, мест, пораженных гингивитом, и мест, пораженных периодонтитом, были соответственно равны 0,18±0,10, 0,25±0,13 и 0,42±0,19.
Пробы анализировали в установках для профилирования метаболитов компании Metabolon, Inc. Относительные количественные значения для указанных соединений затем корректировали в соответствии с объемом образцов. Было обнаружено двести двадцать восемь (228) метаболитов, из которых сто три (103) соответствовали известным химическим структурам в химической эталонной библиотеке Metabolon. t-критерий совмещенной пары использовали для анализа различий между здоровыми местами, местами, пораженными гингивитом, и местами, пораженными периодонтитом. Примерно 50% обнаруженных метаболитов характеризовались измененными уровнями для всех трех категорий мест отбора проб (р<0,05). Метаболиты, соответствующие известной химической структуре, были картированы согласно общим биохимическим путям. Анализ ANOVA не позволил получить список метаболитов, отличающийся от списка, полученного с помощью t-критериев (данные не показаны). Для большинства метаболитов с измененными концентрациями уровни, характерные для мест, пораженных гингивитом, находились между уровнями, характерными для здоровых мест и мест, пораженных периодонтитом, из чего следует, что изменения метаболитов, вызванные гингивитом, ведут к изменениям, вызываемым периодонтитом.
1. Нуклеиновые кислоты
Бактерии расщепляют и метаболизируют нуклеиновые кислоты хозяина. Повышенные уровни конечных и промежуточных продуктов расщепления нуклеиновых кислот позволяют предположить, что бактериальные инфекции ускоряют расщепление нуклеиновых кислот. Конечным продуктом расщепления пуриновых нуклеотидов, аденозинмонофосфата (АМР) и гуанозинмонофосфата (GMP), является мочевая кислота. Промежуточные продукты в пути расщепления включают инозин, гипоксантин, ксантин, гуанозин и гуанин. В нижеследующей таблице 1 приведены дифференциальные профили экспрессии промежуточных продуктов расщепления пурина.
В настоящем исследовании было выявлено 1,22-кратное повышение уровней инозина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,63-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,27-кратное повышение уровней гипоксантина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,65-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,15-кратное повышение уровней ксантина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению с здоровыми субъектами и 2,15-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,02-кратное повышение уровней гуанозина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,35-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,22-кратное повышение уровней гуанина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,66-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Повышенная экспрессия, то есть ”повышение” уровней указанных промежуточных продуктов в местах, пораженных болезнью, свидетельствует в настоящем исследовании об ускоренном потоке метаболитов в пути расщепления пурина вследствие бактериальной инфекции.
В отличие от повышения уровней промежуточных продуктов уровни конечного продукта мочевой кислоты снизились в местах, пораженных болезнью. Было выявлено 0,92-кратное снижение уровней мочевой кислоты у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,70-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Однако мочевая кислота является известным клеточным антиоксидантом и, как описано в следующем разделе, существует ясное свидетельство того, что в местах, пораженных болезнью, также усилен окислительный стресс. Уменьшение мочевой кислоты может быть результатом удаления свободных радикалов. Кроме того, последовательные стадии превращения гипоксантина в ксантин и затем в мочевую кислоту катализированы ксантиноксидазой. Указанные реакции связаны с восстановлением кислорода с образованием супероксидов в форме О2 - и Н2О2. Обнаруженные изменения в пути расщепления пурина свидетельствуют о том, что повышенное образование реакционно-способных видов кислорода (ROS) является значительным следствием повышения уровня данного пути под воздействием периодонтальных заболеваний.
|
Таблица 1
Соединения пути расщепления нуклеиновых кислот |
|||||||||
| Среднее значение | Н по сравнению с G | Н по сравнению с Р | G по сравнению с Р | ||||||
| Соединение | Н | G | P | значение р | значение q | значение р | значение q | значение р | значение q |
| Инозин | 1 | 1,22 | 1,63 | 0,2621 | 0,2466 | 0 | 0,0002 | 0,0869 | 0,0715 |
| Гипоксантин | 0,96 | 1,22 | 2,54 | 0,0179 | 0,0745 | 0 | 0 | 0 | 0,0017 |
| Ксантин | 1,09 | 1,25 | 2,34 | 0,3144 | 0,275 | 0 | 0 | 0,0001 | 0,0017 |
| Гуанозин | 0,84 | 0,86 | 1,13 | 0,0432 | 0,1258 | 0,0123 | 0,0126 | 0,3739 | 0,1947 |
| Гуанин | 0,77 | 0,94 | 1,28 | 0,0692 | 0,1447 | 0,0121 | 0,0126 | 0,1255 | 0,0891 |
| Мочевая кислота | 1,21 | 1,11 | 0,85 | 0,0536 | 0,138 | 0,0005 | 0,0011 | 0,0398 | 0,046 |
| Уридин | 0,83 | 1 | 1,51 | 0,1479 | 0,1875 | 0,032 | 0,0249 | 0,1122 | 0,0816 |
Конечным продуктом расщепления пиримидиновых нуклеотидов, цитидинмонофосфата (СМР) и уридинмонофосфата (UMP), является урацил. Промежуточным продуктом в данном пути является уридин, и повышение его уровня в местах, пораженных болезнью, свидетельствует об ускоренном притоке метаболитов пути расщепления пиримидина вследствие бактериальной инфекции. Было выявлено 1,20-кратное повышение уровней уридина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,82-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. В приведенной выше таблице 1 также суммирован дифференциальный профиль экспрессии для уридина.
2. Антиоксиданты
Бактериальные инфекции вызывают окислительный стресс и снижают уровни антиоксидантов. Глутатион играет главную роль в защите клеток от ROS (включая ионы кислорода, свободные радикалы и пероксиды) и ксенобиотиков. В настоящем исследовании было установлено, что уровни восстановленного и окисленного глутатиона были понижены в местах, пораженных гингивитом и периодонтитом. Пониженный уровень глутатиона и родственных метаболитов в пути биосинтеза глутатиона свидетельствует о высоком окислительном стрессе и меньшей способности продуцирования глутатиона в результате бактериальной инфекции. Было выявлено 0,65-кратное снижение уровней восстановленного глутатиона у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,35-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 0,75-кратное снижение уровней окисленного глутатиона у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,47-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами.
Кроме того, в местах, пораженных болезнью, также были понижены уровни двух основных клеточных антиоксидантов, аскорбиновой кислоты и мочевой кислоты. Было выявлено 0,87-кратное снижение уровней аскорбиновой кислоты у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,39-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Как было указано выше, было выявлено 0,92-кратное снижение уровней мочевой кислоты у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,70-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Измененные профили экспрессии указанных метаболитов, которые ясно свидетельствуют об окислительном стрессе в случае заболевания, суммированы в нижеследующей таблице 2.
|
Таблица 2
Антиоксидантные соединения |
|||||||||
| Среднее значение | Н по сравнению с G | Н по сравнению с Р | G по сравнению с Р | ||||||
| Соединение | Н | G | P | значение р | значение q | значение р | значение q | значение р | значение q |
| Глутатион восстановленный | 2,34 | 1,51 | 0,81 | 0,3303 | 0,2821 | 0,0319 | 0,0249 | 0,0366 | 0,0456 |
| Глутатион окисленный | 1,39 | 1,04 | 0,66 | 0,6432 | 0,3963 | 0,0205 | 0,0183 | 0,0023 | 0,0070 |
| Аскорбиновая кислота | 1,32 | 1,15 | 0,51 | 0,0979 | 0,1516 | 0,0035 | 0,0043 | 0,051 | 0,0523 |
| Мочевая кислота | 1,21 | 1,11 | 0,85 | 0,0536 | 0,138 | 0,0005 | 0,0011 | 0,0398 | 0,046 |
3. Аминокислоты
Уровни экспрессии разных свободных аминокислот и метаболитов аминокислот были повышены в случае периодонтальных заболеваний в соответствии с расщеплением белка хозяина вследствие поражения тканей. В нижеследующей таблице 3 приведены дифференциальные профили экспрессии для промежуточных продуктов пути расщепления пурина.
В настоящем исследовании было выявлено 1,21-кратное повышение уровней изолейцина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,92-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,12-кратное повышение уровней лейцина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,02-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,2-кратное повышение уровней лизина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,79-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,09-кратное повышение уровней фенилаланина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,61-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,04-кратное повышение уровней тирозина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,41-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Повышение уровней указанных аминокислот в местах, пораженных болезнью, выявленное в настоящем изобретении, свидетельствует о расщеплении белков хозяина бактериями.
Кроме того, было обнаружено повышенное содержание путресцина и кадаверина (1,5-диаминопентан), двух полиаминов и конечных продуктов расщепления аминокислот в случае периодонтальных заболеваний. Было выявлено 1,42-кратное повышение уровней путресцина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,75-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 1,43-кратное повышение уровней кадаверина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,88-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. В то время как путресцин может быть продуцирован как млекопитающими, так и бактериями, кадаверин почти полностью имеет бактериальное происхождение (Fothergill and Guest, 1977). Кадаверин синтезирован из лизина бактериальной лизиндекарбоксилазой, и повышенные уровни экспрессии метаболитов могут свидетельствовать о степени поражения бактериальной инфекцией.
Единственным исключением из повышенной экспрессии аминокислот, обнаруженным в настоящем исследовании, был глутамин, который характеризовался четко выраженным снижением при прогрессировании заболевания. Было выявлено 0,84-кратное снижение уровней глутамина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,60-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Одним возможным объяснением данного явления является то, что глутамин быстро потребляется бактериями в качестве главного источника азота. Содержание другой азотсодержащей аминокислоты, глутамата, также снижалось в случае заболевания, хотя изменение уровня указанной аминокислоты не превышало статистического предела (данные не показаны). Другим объяснением данного явления может быть то, что, помимо белков, глутамин присутствует в значительных количествах в виде свободного глутаминдипептида. В научной литературе было отмечено, что бактерии P. ginivalis метаболизируют пептиды, а не отдельные аминокислоты, и подобное снижение уровней свободного глутамина совместимо со значительной утилизацией бактериями дипептидов до расщепления отдельных аминокислот.
|
Таблица 3
Аминокислоты |
|||||||||
| Среднее значение | Н по сравнению с G | Н по сравнению с Р | G по сравнению с Р | ||||||
| Соединение | Н | G | P | значение р | значение q | значение р | значение q | значение р | значение q |
| Изолейцин | 0,91 | 1,1 | 1,75 | 0,0688 | 0,1447 | 0 | 0,0002 | 0,0195 | 0,0283 |
| Лейцин | 1,01 | 1,13 | 2,04 | 0,0802 | 0,1447 | 0 | 0,0002 | 0,0054 | 0,0121 |
| Лизин | 1,00 | 1,2 | 2,79 | 0,1628 | 0,197 | 0 | 0 | 0,0002 | 0,0021 |
| Фенилаланин | 0,98 | 1,07 | 1,58 | 0,1005 | 0,1516 | 0 | 0,0002 | 0,0131 | 0,0215 |
| Тирозин | 1,01 | 1,05 | 1,42 | 0,375 | 0,2853 | 0,0013 | 0,0021 | 0,0166 | 0,0253 |
| Путресцин | 0,81 | 1,15 | 2,23 | 0,0126 | 0,0685 | 0 | 0,0001 | 0,0009 | 0,0042 |
| Кадаверин | 0,75 | 1,07 | 2,16 | 0,0051 | 0,0549 | 0,0003 | 0,001 | 0,0616 | 0,0597 |
| Глутамин | 1,32 | 1,11 | 0,79 | 0,2167 | 0,2257 | 0,0033 | 0,0043 | 0,0027 | 0,0075 |
| 4-Гуанидино-бутановая кислота | 0,70 | 1,28 | 1,68 | 0,0057 | 0,0549 | 0,0019 | 0,0028 | 0,6566 | 0,2792 |
4. Цикл образования мочевины
В результате расщепления белков с образованием аминокислот высвобождается аммиак, который затем должен быть превращен организмами в менее токсичные формы азота. У человека цикл образования мочевины служит для превращения аммиака в мочевину и другие конечные продукты. Уровни промежуточных продуктов и конечных продуктов цикла образования мочевины, включая путресцин и 4-гуанидинобутановую кислоту, были значительно повышены. В приведенной выше таблице 3 представлены дифференциальные профили экспрессии промежуточных продуктов пути образования мочевины. Как было указано выше, было выявлено 1,42-кратное повышение уровней путресцина у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,75-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. В настоящем исследовании было выявлено 1,83-кратное повышение уровней 4-гуанидинобутановой кислоты у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 2,33-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами.
5. Углеводы
Изменение экспрессии разных сахаров и метаболитов углеводов далее иллюстрирует взаимосвязь между тканями хозяина и бактериями. В нижеследующей таблице 4 представлены пониженные уровни три- и дисахаридов, включающих мальтотриозу, мальтозу и мальтотриитол, в местах, пораженных болезнью, которые могут быть результатом потребления бактериями указанных питательных веществ в кровотоке. Было выявлено 0,90-кратное снижение уровней мальтотриозы у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,59-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 0,93-кратное снижение уровней мальтозы у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,72-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Было выявлено 0,86-кратное снижение уровней мальтотрииола у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 0,43-кратное снижение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами.
В результате расщепления указанных три- и дисахаридов повышаются уровни конечного продукта, глюкозы. Было выявлено 1,35-кратное повышение уровней глюкозы у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 1,96-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами. Повышенное содержание глюкозы, которая в значительной степени регулируется биохимическими путями, вызывает увеличение цикла трикарбоновых кислот и более высокую экспрессию промежуточных продуктов, включая α-кетоглутарат. Было выявлено 1,65-кратное повышение уровней α-кетоглутарата у субъектов, страдающих гингивитом, по сравнению со здоровыми субъектами и 3,15-кратное повышение у субъектов, страдающих периодонтитом, по сравнению со здоровыми субъектами.
|
Таблица 4
Углеводы |
|||||||||
| Среднее значение | Н по сравнению с G | Н по сравнению с Р | G по сравнению с Р | ||||||
| Соединение | Н | G | P | значение р | значение q | значение р | значение q | значение р | значение q |
| Мальтотриоза | 1,35 | 1,22 | 0,74 | 0,5129 | 0,3566 | 0,008 | 0,0015 | 0,0007 | 0,0038 |
| Мальтоза | 1,2 | 1,11 | 0,86 | 0,7274 | 0,4214 | 0,0203 | 0,0183 | 0,0103 | 0,0178 |
| Мальтотрииол | 1,39 | 1,2 | 0,63 | 0,5355 | 0,3621 | 0,0002 | 0,0006 | 0,0001 | 0,0017 |
| Глюкоза | 1,1 | 1,49 | 2,16 | 0,0158 | 0,0705 | 0,0009 | 0,0016 | 0,0654 | 0,0601 |
| α-Кетоглутарат | 0,52 | 0,86 | 1,64 | 0,001 | 0,0244 | 0,0013 | 0,0022 | 0,2712 | 0,1627 |
Неизвестные вещества
Также были обнаружены разные неизвестные вещества, которые характеризовались взаимосвязью метаболита и уровня метаболита с нормальным состоянием полости рта, гингивитом и периодонтальным заболеванием, как показано в таблице 5.
| Таблица 5 | |||||||||
| Н по сравнению с G | Н по сравнению с Р | G по сравнению с Р | Среднее значение | ||||||
| Соединение | значение р | значение q | значение р | значение q | значение р | значение q | H | G | P |
| Зубное 10461 | 0,00561 | 0,0549 | 2,00Е-04 | 7,00Е-04 | 0,0365 | 0,0456 | 0,89 | 1,25 | 1,96 |
| Зубное 3138 | 0,0161 | 0,0705 | 0 | 2,00Е-04 | 0,0021 | 0,0068 | 0,31 | 0,46 | 1,91 |
| Зубное 2038 | 0,0389 | 0,1218 | 5,00Е-04 | 0,004 | 0,0082 | 0,0151 | 1,54 | 1,1 | 0,72 |
| Зубное 10864 | 0,7207 | 0,4203 | 0,0051 | 0,0058 | 2,00Е-04 | 0,0021 | 1,37 | 1,09 | 0,56 |
1. Способ диагностики гигиенического состояния полости рта у субъекта, включающий:
a) взятие у субъекта пробы жидкости десневой борозды;
b) определение первого уровня по меньшей мере одного метаболита в первой пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта в первый период времени;
определение второго уровня по меньшей мере одного метаболита во второй пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта во второй период времени;
сравнение первого уровня метаболита со вторым уровнем метаболита, при этом дифференциальный уровень второго уровня обнаруженного метаболита относительно первого уровня обнаруженного метаболита указывает на изменение периодонтального заболевания у субъекта, при этом по меньшей мере один метаболит является по меньшей мере одним веществом, выбранным из мочевой кислоты, аскорбиновой кислоты и глутамина; и
c) диагностирование у субъекта периодонтального заболевания или нормального состояния полости рта, включающее,
сравнение уровня определяемого метаболита в пробе жидкости десневой борозды с эталонным уровнем метаболита с целью определения дифференциального уровня, при этом эталонный уровень метаболита соответствует одному или нескольким следующим показателям: периодонтальному эталонному или нормальному эталонному уровню.
2. Способ по п.1, в котором дифференциальный уровень обнаруженного метаболита и периодонтальный эталонный уровень соответствуют периодонтальному заболеванию.
3. Способ по п.1, в котором дифференциальный уровень обнаруженного метаболита и нормальный эталонный уровень соответствуют нормальному состоянию полости рта.
4. Способ по п.1, используемый для определения эффективности испытуемого соединения, пригодного для лечения периодонтального заболевания у млекопитающего, который включает:
определение уровня одного или нескольких метаболитов в пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта после лечения испытуемым соединением;
сравнение уровня метаболита после лечения с одним или несколькими следующими показателями:
уровни метаболита у субъекта до лечения, периодонтальные эталонные уровни, нормальные эталонные уровни; и
определение эффективности испытуемого соединения на основании выполненного сравнения.
5. Способ по п.4, в котором уровень метаболита до лечения может быть определен в результате выполнения стадий, включающих:
определение уровня метаболита до лечения в первой пробе жидкости десневой борозды, полученной у субъекта в первый период времени;
нанесение средства для чистки зубов, содержащего испытуемое соединение, в полость рта субъекта в соответствии с предписанной процедурой;
и уровень метаболита после лечения может быть определен во второй период времени.
6. Способ по п.4, который дополнительно включает определение способности испытуемого соединения снижать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, аскорбиновой кислоты и глутамина.
7. Способ по п.6, который дополнительно включает определение способности испытуемого соединения повышать уровень по меньшей мере одного вещества, выбранного из мочевой кислоты, аскорбиновой кислоты и глутамина.
