Nha chu là bệnh mãn tính liên quan đến những gì xung quanh răng như nướu răng và mô nâng đỡ dưới nướu, xương ổ răng, dây chằng nha chu ... Nó có ảnh hưởng đến gần phân nửa người trưởng thành trên thế giới. Bệnh nha cho xuất phát từ sự mất căn bằng của cộng đồng vi khuẩn trong miệng và kết quả cuối cùng của nó là gây viêm nhiễm, tiêu xương dẫn đến mất răng. Bệnh nha chu nghiêm trọng có thể ảnh hưởng nặng nề đến tình trạng sức khỏe tổng thể của chúng ta. Vì vậy, có rất nhiều nghiên cứu để tìm những giải pháp mới điều trị loại bệnh này.

Bằng cách ngăn chặn cơ quan thụ cảm của phân tử, cơ quan mà vi khuẩn thường nhắm đến để gây bệnh, các nhà khoa học Đại học Pennsylvania đã chứng minh cả hai khả năng ngăn ngừa bệnh nha chu và làm dừng sự tiến triển khi đã phát bệnh. Thí nghiệm này đã được thực hiện trên chuột.

Nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Miễn Dịch Học, do Toshiharu Abe - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Vi Sinh Vật Học, Trường nha khoa Penn - chủ trì. Abe làm việc trong phòng thí nghiệm của giáo sư George Hajishengallis, tác giả chính của nghiên cứu. Đồng tác giả là John D. Lambris, Tiến sĩ Ralph và giáo sư Sallie Weaver nghiên cứu Y học tại Khoa Bệnh học và Phòng thí nghiệm Y khoa Penn Perelman.

Bệnh nha chu ảnh hưởng đến khoảng 50% người trưởng thành trên toàn thế giới

Trong nghiên cứu trước đây, Hajishengallis, Lambris và các đồng nghiệp cho thấy Porphyromonas gingivalis (viết tắt là P. gingivalis - là loại vi rút chính gây bệnh nha chu) hoạt động “tấn công” một thụ thể trên tế bào bạch cầu có tên là C5aR. Thụ thể này là một phần của hệ thống bổ thể trong hệ thống miễn dịch, nó giúp làm sạch nhiễm trùng nhưng có thể gây ra phản ứng viêm nguy hiểm nếu kiểm soát không đúng cách.

Bằng việc “tấn công” C5aR, vi rút P. gingivalis phá vỡ hệ thống bổ thể và tế bào miễn dịch, khiến chúng ít có khả năng làm sạch nhiễm trùng từ mô nướu. Kết quả là số lượng P. gingivalis và các vi khuẩn khác tăng lên và tạo ra phản ứng viêm rất nghiêm trọng. Theo một nghiên cứu công bố năm ngoái bởi các nhà nghiên cứu Penn, chuột nuôi thiếu C5aR đã không phát triển bệnh nha chu.

Trong khi đó, các nghiên cứu khác của nhóm Penn và những nghiên cứu khác đã cho thấy rằng thụ thể giống Toll (Toll-like receptors – TLRs) - là các thụ thể có cấu trúc giống như một protein, kích hoạt phản ứng tế bào miễn dịch - có thể hoạt động phối hợp với hệ thống bổ thể. Ngoài ra, những con chuột thiếu một trong hai thụ thể Toll-like là TLR2 không bị tiêu xương khi bị nha chu, giống như những con chuột thiếu C5aR.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu Penn muốn kiểm tra sự phối hợp giữa các hệ thống bổ thể và TLRs ở bệnh viêm nướu răng diễn ra như thế nào.

Để tìm hiểu vấn đề này, các nhà khoa học đã tiêm hai loại phân tử vào nướu răng của những con chuột, một loại kích hoạt C5aR và loại khác kích hoạt TLR2. Khi chỉ có một loại phân tử được tiêm, phản ứng viêm nhẹ đã xảy một cách rõ ràng sau đó một ngày, nhưng khi cả hai loại được tiêm đồng thời với nhau, các phân tử viêm tăng lên đột ngột - tăng cao hơn mức dự kiến khi hai thụ thể được kích hoạt đơn lẻ.

Phát hiện này gợi ý cho các nhà khoa học rằng tín hiệu thụ thể Toll-like bằng cách nào đó bị “nhiễu chéo” (crosstalk) với hệ thống bổ thể, làm gia tăng phản ứng viêm. Gợi ý này làm đảo ngược suy nghĩ trước đây, các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu chỉ chặn một trong các thụ thể này có thể ngăn chặn hiệu quả phản ứng viêm hay không (phản ứng cho phép P. gingivalis và các vi khuẩn khác phát triển mạnh và gây bệnh).

Kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu tổng hợp và phân lập một loại phân tử có thể ngăn chặn hoạt động của C5aR, để xem liệu nó có thể ngăn chặn sự hình thành nha chu hay không. Họ đã tiêm chất đối kháng thụ thể (receptor antagonist) vào những con chuột, được gọi là C5aRA, những con chuột này sau đó được cho nhiễm vi rút P. gingivalis. Việc tiêm C5aRA có thể để ngăn chặn phản ứng viêm xét trên quy mô lớn, làm giảm các phân tử viêm đến 80% so với nhóm điều khiển và hoàn toàn ngăn chặn mất xương.

Và khi những con chuột được tiêm chất đối kháng thụ thể hai tuần sau khi bị nhiễm P. gingivalis, việc điều trị vẫn còn hiệu quả, làm giảm các dấu hiệu viêm 70% và ngăn chặn tiêu xương do nha chu gần 70%.

"Bất kể cho dù chúng ta tiêm chất đối kháng thụ thể C5a trước sự phát triển của bệnh hay sau khi bệnh tiến triển, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng có ngăn ngừa bệnh hoặc chữa lành bệnh" Hajishengallis nói. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc mở rộng ứng dụng những phát hiện này trong điều trị tiềm năng ở người, như điều trị cho những bệnh nhân bị bệnh nướu răng.

Bởi vì không phải tất cả các trường hợp viêm nha chu đều do vi rút P. Gingivalis gây ra, nên nhóm nghiên cứu cũng đã xem xét liệu C5aRA có hiệu quả ngăn ngừa hoặc điều trị bệnh này do các yếu tố khác gây ra hay không. Để làm điều này, họ đã cột chỉ lụa xung quanh  răng của một con chuột trong nhóm. Chỉ lụa không những ngăn chặn hoạt động làm sạch răng tự nhiên của nước bọt mà còn tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào chính sợi chỉ, kết quả làm tích tụ số lượng lớn vi khuẩn. Sự hình thành vi khuẩn này ở con chuột nhanh chóng dẫn đến bệnh nha chu và mất xương chỉ trong vòng năm ngày.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã tiêm C5aRA vào các mô nướu liền kề chiếc răng đã bị cột chỉ cho một số con chuột và những con chuột khác không tiêm mà dùng để làm đối chứng.

"Những con chuột được tiêm chất đối kháng thụ thể C5a giảm triệu chứng viêm và tiêu xương ít nhất là 50% so với nhóm đối chứng không tiêm chất đối kháng thụ thể", Hajishengallis nhận định.

Kết quả này cung cấp cho các nhà nghiên cứu tự tin hơn rằng điều trị C5aRA có thể có hiệu quả chống lại Bệnh nha chu nói chung, không chỉ những trường hợp gây ra bởi vi khuẩn P. Gingivalis.

Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc để nhân rộng thành công của họ ở những con chuột trong các mô hình động vật khác, một bước quan trọng hướng tới việc mở rộng loại điều trị cho người bị bệnh nướu răng.

"Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là tìm ra phương pháp điều trị bổ thể để điều trị các bệnh nha chu, Lambris phát biểu. "Các chất ức chế bổ thể, một số đã được thử nghiệm lâm sàng, được phát triển bởi nhóm của tôi đang được thử nghiệm trên động vật và chúng tôi hy vọng sẽ sớm để bắt đầu các thử nghiệm lâm sàng ở người"