Aptitude d'un dentifrice contenant des enzymes et des protéines à améliorer la défense antimicrobienne buccale

La salive joue un rôle important dans la promotion et le maintien d'un microbiome équilibré et dans le maintien de la santé buccale [¹]. Le système de lactoperoxydase salivaire fait partie des défenses antimicrobiennes naturelles de la salive. La lactoperoxydase, activée par le peroxyde d'hydrogène, oxyde le thiocyanate en hypothiocyanite qui est un antimicrobien naturel [²]. Les composants salivaires tels que le lysozyme et la lactoferrine jouent également un rôle essentiel dans le système de défense de la salive. Le lysozyme joue un rôle dans la décomposition des parois cellulaires des bactéries Gram-positif [³]. La lactoferrine contribue également à la dégradation des membranes des bactéries Gram-négatif en rendant la couche externe de peptidoglycane plus perméable et plus sensible au lysozyme [⁴].

Le dentifrice Zendium a été conçu en y incorporant des composants-clés des défenses salivaires naturelles, notamment l'amyloglucosidase, la glucose oxydase et la lactoperoxydase, afin de stimuler la production de peroxyde d'hydrogène et d'hypothiocyanite dans la cavité buccale. Le lysozyme, la lactoferrine et les IgG ont également été ajoutés pour leurs propriétés antimicrobiennes.

Objectif

Cette série d'études a évalué la capacité d'un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles (Zendium) à renforcer les défenses salivaires naturelles et a testé son efficacité antimicrobienne sur des bactéries buccales [⁵].

Protocoles d'études

Étude in vivo évaluant l'effet d'un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles sur les concentrations de peroxyde d'hydrogène et de lysozyme dans la salive (tableau 1)

Il s'agissait d'une étude clinique croisée, randomisée, en double aveugle chez des volontaires en bonne santé. Lors de la consultation, les participants se sont brossé les dents avec un dentifrice test contenant des enzymes et protéines naturelles ou un dentifrice contrôle fluoré. Des échantillons de salive ont été prélevés pour l'analyse avant et après le brossage.

Étude in vitro visant à évaluer l'effet d'un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles sur le taux d'hypothiocyanite dans la salive (tableau 2)

Du dentifrice test ou du dentifrice fluoré témoin sans enzymes ni protéines a été ajouté à la salive irradiée issue des volontaires. La salive irradiée a été utilisée dans cette étude pour s'assurer que tous les micro-organismes étaient détruits afin de déterminer avec précision l'effet de ce dentifrice. Après 2 minutes, les niveaux d'hypothiocyanite dans la salive ont été évalués. La quantification de l'hypothiocyanite a été réalisée via la mesure de l'acide thionitrobenzoïque à l'aide d'un spectromètre UV-visible.

Des recherches expérimentales supplémentaires ont permis d'évaluer l'effet du dentifrice test sur les espèces microbiennes associées aux pathologies buccales, en observant les modifications :

• de l'intégrité de la membrane bactérienne ;

• de l'inhibition de la croissance bactérienne ;

• de la viabilité d'un biofilm mono-bactérien ou de 7 espèces bactériennes.

Résultats

Un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles renforce efficacement les défenses salivaires naturelles [⁵] :

• les niveaux de peroxyde d'hydrogène et de lysozyme dans la salive étaient significativement plus élevés dans les échantillons de salive des participants après le brossage avec le dentifrice test par rapport au dentifrice fluoré témoin (^fig. 1 et ²) ;

•le taux d'hypothiocyanite était plus élevé dans les échantillons de salive mélangés pendant 2 minutes avec le dentifrice test par rapport au dentifrice fluoré témoin (^fig. 3).

Un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles réduit efficacement la croissance bactérienne [⁵]. Le dentifrice test avait des effets antimicrobiens sur les principaux pathogènes buccaux significativement plus importants que ceux observés avec le dentifrice fluoré témoin, notamment :

• la réduction de l'intégrité de la membrane bactérienne de S. mutans ;

• l'inhibition de la croissance bactérienne comme en témoigne la réduction de croissance de S. mutans et de F. nucleatum ;

• la réduction de la viabilité des biofilms mono et pluri-bactériens.

Discussion

Les résultats montrant une augmentation des niveaux de peroxyde d'hydrogène, de l'activité du lysozyme et de l'hypothiocyanite concordent avec le mode d'action proposé du dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles renforçant les défenses salivaires naturelles [⁵].

Conclusion

Un dentifrice contenant des enzymes et des protéines naturelles est efficace pour renforcer les défenses salivaires naturelles en augmentant les niveaux de peroxyde d'hydrogène, de lysozyme et d'hypothiocyanite. En outre, il existe des effets subtils sur des pathogènes buccaux principaux, cohérents avec l'effet d'équilibration du microbiome rapporté par Adams et al. en 2017 [⁶].

Bibliographie

• [1] Kilian M, Chapple ILC, Hannig M, Marsh PD, Meuric V, Pedersen AML, et al. The oral microbiome. An update for oral healthcare professionals. Br Dent J 2016;221:657-666.
• [2] Hoogendoorn H, Piessens JP, Scholtes W, Stoddard LA. Hypothiocyanite ion, the inhibitor formed by the system lactoperoxidase-thiocyanate-hydrogen peroxide. I. Identification of the inhibiting compound. Caries Res1977;11:77-84.
• [3] van't Hof W, Veerman EC, Nieuw Amerongen AV, Ligtenberg AJ. Antimicrobial defense systems in saliva. Oral Sci 2014;24:40-51.
• [4] Ellison RT 3rd, Giehl TJ. Killing of gram-negative bacteria by lactoferrin and lysozyme. J Clin. Invest 1991;88:1080-1091.
• [5] Cawley S, Golding S, Goulsbra A, Hoptroff M, Kumaran S, Marriott R. Microbiology insights into boosting salivary defences through the use of enzymes and proteins. J Dent 2019;80:S19-S25.
• [6] Adams SE, Arnold D, Murphy B, Carroll P, Green AK, Smith AM, et al. A randomised clinical study to determine the effect of a toothpaste containing enzymes and proteins on plaque oral microbiome ecology. Sci Rep 2017;7:43344.

Zendium est un dentifrice conçu pour augmenter les défenses naturelles au niveau de la cavité buccale. Le dentifrice contient, d'une part, des enzymes – l'amyloglucosidase, la glucose oxydase et la lactoperoxydase, lesquelles stimulent la production de peroxyde d'hydrogène – et, d'autre part, des protéines – le lysozyme, la lactoferrine et les IgG, qui ont des propriétés antimicrobiennes. Afin de valider ces effets bénéfiques sur la santé bucco-dentaire, une étude clinique récente croisée, en double aveugle et randomisée, chez 41 volontaires sains montre que, après brossage, les niveaux de peroxyde d'hydrogène et de lysozyme dans la salive étaient significativement plus élevés dans les échantillons de salive des participants ayant brossé leurs dents avec le dentifrice fluoré Zendium par rapport au dentifrice fluoré témoin.