Column ประจำ
Sponsor

การใช้สีย้อมคราบจุลินทรีย์ในการทำลายเชือก่อโรคปริทันต์

โดย : รศ.ทพ.อรุณ ทีรฆพงศ์
Tags : สีย้อมคราบจุลินทรีย์ , โรคปริทันต์ , อรุณ ทีรฆพงศ์ , โฟโตไดนามิก , photodynamic , อีริโทรซิน , erythrosine , รักษาโรคปริทันต์ , แคนดิดา อัลบิแคนส์ , Candida albicans , พอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิส Porphyromonasgingivalis , แอคกรีเกติแบคเตอร์แอคทิโนมัยซิเทมโคมิแทนส์ Aggregatibacteractinomycetemcomitan , เชื้อพรีโวเทลลา อินเตอมีเดีย , Prevotella intermedia , เชื้อแทนเนอเรลลาฟอร์ไซเทนซีส , Tannerellaforsythensis , และเชื้อทรีโปนีมา เดนติโคลา , Treponema denticola

สาเหตุสำคัญของการเกิดโรคปริทันต์อักเสบเป็นผลจากการติดเชื้อจุลินทรีย์ ได้แก่ เชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิส (Porphyromonasgingivalis) เชื้อแอคกรีเกติแบคเตอร์แอคทิโนมัยซิเทมโคมิแทนส์ (Aggregatibacteractinomycetemcomitan) เชื้อพรีโวเทลลา อินเตอมีเดีย (Prevotella intermedia) เชื้อแทนเนอเรลลาฟอร์ไซเทนซีส (Tannerellaforsythensis) และเชื้อทรีโปนีมา เดนติโคลา (Treponema denticola) เป็นต้น

โดยเชื้อจุลินทรีย์จะสร้างแผ่นฟิล์มชีวภาพฟัน (biofilm) บนผิวฟัน ทั้งบริเวณเหนือเหงือกและใต้เหงือก กระตุ้นกระบวนการอักเสบ เกิดการทำลายของเนื้อเยื่อปริทันต์ ทำให้สูญเสียกระดูกเบ้าฟันที่หุ้มรอบรากฟัน จนเกิดเป็นร่องลึกปริทันต์ นอกจากนี้แล้วเชื้อราแคนดิดา อัลบิแคนส์ (Candida albicans) เชื้อฉวยโอกาสที่พบได้ในช่องปาก สามารถก่อให้เกิดโรคติดเชื้อแคนดิดา (candidiasis) โดยเฉพาะในผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องได้ และยังมีการศึกษาที่พบว่า เชื้อแคนดิดา อัลบิแคนส์อาจมีความสัมพันธ์ต่อการเกิดโรคปริทันต์อักเสบด้วยเช่นกัน

การขูดหินน้ำลาย และเกลารากฟันเป็นวิธีที่มีความสำคัญในการรักษาโรคปริทันต์ วัตถุประสงค์เพื่อกำจัด และลดปริมาณเชื้อแบคทีเรียก่อโรคปริทันต์อักเสบ โดยพบว่า การขูดหินน้ำลาย และเกลารากฟัน ทำให้การตอบสนองของอวัยวะปริทันต์เป็นไปในทางที่ดีขึ้น โดยการอักเสบทางคลินิก ปริมาณจุลชีพก่อโรคในร่องเหงือก และร่องลึกปริทันต์ลดลง มีการยึดเกาะของอวัยวะปริทันต์เพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตามกระบวนการขูดหินน้ำลาย และเกลารากฟันได้ประสิทธิภาพสูงสุดที่ความลึกเฉลี่ยเพียง 3.73 มม.และลักษณะทางกายวิภาคของผิวรากฟัน ง่ามรากฟัน และบริเวณกระดูกที่มีรูปร่างผิดปกติ จะเป็นอุปสรรคในการเข้าไปทำความสะอาด

ปัญหาในการรักษาโรคปริทันต์ที่สำคัญคือ ในกรณีที่จำเป็นต้องให้ยาปฏิชีวนะกลุ่มเพนนิซิลลิน (penicillins) มีโอกาสพบเชื้อจุลินทรีย์ดื้อต่อยากลุ่มนี้ได้บ่อยขึ้นในปัจจุบัน จากการศึกษาวิจัยพบว่า เชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิส ที่แยกมาจากร่องลึกปริทันต์ สามารถสร้างเอนไซม์บีตาแล็คแท็มเมส (β-lactamase) ที่ทำลายบีตา แล็คแท็มริง (β-lactamring) อันเป็นโครงสร้างหลักของยากลุ่มเพ็นนิซิลลินโดยกระบวนการไฮโดรไลซิส (hydrolysis) ซึ่งเป็นกลไกการดื้อของเชื้อชนิดนี้ ในการรักษาโรคติดเชื้อแคนดิดามีหลายวิธี เช่น การใช้ยาต้านเชื้อรา (antifungal drugs) แต่ก็พบว่า เชื้อมีความสามารถในการดื้อต่อยาเช่นกัน

ปัจจุบันมีการศึกษาพบว่า การบำบัดโฟโตไดนามิก (photodynamic therapy) สามารถฆ่าเชื้อก่อโรคปริทันต์และแคนดิดา อัลบิแคนส์ได้ เช่น การใช้เมธิลีนบลู (methylene blue) โทลูอิดีนบลู (toluidine blue) เป็นสารไวแสง (photosensitizer) กระตุ้นด้วยแสงเลเซอร์หรือไดโอดเปล่งแสง (light-emitting diode: LED) แสงที่ใช้ในปฏิกิริยาการบำบัดโฟโตไดนามิกอยู่ในช่วงมองเห็นด้วยตาเปล่า เช่น แสงสีฟ้าและแสงสีแดง เป็นต้น ดังภาพที่ 1

แหล่งที่มา: http://viz.aset.psu.edu/gho/sem_notes/color_2d/html/perception.html

การบำบัดโฟโตไดนามิก เป็นการทำให้เซลล์หรือเนื้อเยื่อเป้าหมายเกิดการเปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นผลจากกลไกที่เกิดจากแสงกระตุ้นสารไวแสงที่อยู่ในเซลล์หรือเนื้อเยื่อ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีแสง (photochemical reaction) ก่อให้เกิดสารออกซิไดซ์แรงสูง (reactive oxygen species) เช่นสารอนุมูลอิสระ (free radical) ซิงเกล็ตออกซิเจน (singlet oxygen) เป็นต้น ซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์เป้าหมาย เช่น เซลล์มะเร็ง เซลล์เชื้อจุลชีพ และหลอดเลือด ทำให้เนื้อเยื่อเป้าหมายเสื่อมสภาพ ดังภาพที่ 2

การบำบัดโฟโตไดนามิกเป็นรูปแบบหนึ่งของการใช้เลเซอร์เพื่อส่งผลต่อเนื้อเยื่อแบบเฉพาะเจาะจง ซึ่งการใช้เลเซอร์เพื่อส่งผลต่อเนื้อเยื่อแบบเฉพาะเจาะจงจะอาศัยคุณสมบัติของเลเซอร์ที่ถูกดูดซับพลังงานได้แตกต่างกันตามรงควัตถุที่เป็นส่วนประกอบในเซลล์หรือเนื้อเยื่อ จึงนำมาใช้เพื่อทำลายเฉพาะเซลล์หรือเนื้อเยื่อเป้าหมายโดยไม่ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อปกติหรือเซลล์ข้างเคียง โดยซิงเกล็ต-ออกซิเจนจากสารไวแสงที่ถูกกระตุ้น จะทำอันตรายต่อกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวบริเวณเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนล(organelles) และยังทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ของเชื้อจุลชีพมีการแตกสลายด้วย จึงเป็นสาเหตุให้เกิดการตายของเชื้อจุลชีพ

นอกจากจะลดจำนวนเชื้อจุลชีพแล้ว ส่วนของแสงที่ไม่ถูกดูดกลืนยังช่วยกระตุ้นการหายของแผลด้วย องค์ประกอบของการบำบัดโฟโตไดนามิก ได้แก่ แสง สารไวแสง และออกซิเจนที่อยู่รอบ ๆ เซลล์เป้าหมาย ซึ่งแสงนั้นมีความยาวคลื่นที่เหมาะสมต่อเซลล์เป้าหมาย

หมายเหตุ: ดัดแปลงจาก Molecules 2011, 16, 4140-4164)

สารไวแสงมีหลายชนิด ซึ่งสารไวแสงที่ได้รับความสนใจ ได้แก่ อีริโทรซิน(erythrosine) ซึ่งเป็นสารตัวหนึ่งที่ใช้ทาคราบจุลินทรีย์และมีความปลอดภัยในการใช้กับมนุษย์ ดังภาพที่ 3

แหล่งที่มา: http://dir.indiamart.com และ http://www.softdental.com

มีการศึกษาพบว่า อีริโทรซินสามารถใช้เป็นสารไวแสงในการฆ่าเชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิส เชื้อสแตป-ฟิโลค็อคคัส ออเรียส (Staphylococcus aureus) เชื้อสเตร็ปโตค็อคคัสมิวแทนส์ (Streptococcus mutans) และเชื้อแคนดิดา อัลบิแคนส์ ได้ มีการศึกษาของเพิ่มรัตนะ สรีระเทวินและคณะ พบว่า อีริโทรซินเมื่อกระตุ้นด้วยแสงจากหลอดทังสเต็นสามารถทำลายเชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิสได้ สารอีริโทรซินนี้สามารถดูดซับแสงได้มากที่สุดที่ความยาวคลื่น 526 นาโนเมตรซึ่งอยู่ในช่วงแสงสีเขียว ซึ่งสุรดา ตัณฑนานุกูล และคณะได้ศึกษาพบว่า อีริโทรซินกระตุ้นด้วยแสงสีเขียวสามารถทำลายเชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวาลิสในสภาพฟิล์มชีวภาพได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเทียบกับคลอเฮ็กซิดีน 0.12 % ดังภาพที่ 4ก

เครื่องฉายแสงทางทันตกรรมชนิดไดโอดเปล่งแสงที่ใช้ในทางทันตกรรมให้แสงสีฟ้าที่มีช่วงความยาวคลื่น 400 - 500 นาโนเมตร มีข้อดีคือ เกิดความร้อนน้อย ใช้พลังงานน้อย และพกพาสะดวก สามารถที่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานแสงได้เช่นกัน ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นออกไซด์ของแร่ไทเทเนียมที่ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เป็นจำนวนมากเนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีหลายประการ ในทางการแพทย์นาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ได้รับการประเมินว่า เป็นสารไวแสงที่ใช้ในการบำบัดโฟโตไดนามิกได้ จากการศึกษาโดยมนัสวีส์ ธนะภูมิชัย และคณะพบว่า ไดโอดเปล่งแสงช่วงความยาวคลื่น 460 นาโนเมตรร่วมกับ การใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งสามารถเพิ่มประสิทธิผลของอีริโทรซินในการทำลายเชื้อแคนดิดา อัลบิแคนส์ได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อเทียบกับอีริโทรซินเพียงอย่างเดียวดังภาพที่ 4ข

จึงมีความเป็นไปได้ในการที่จะทำการวิจัยพัฒนาใช้สารและเครื่องมือที่ทันตแพทย์คุ้นเคยอยู่แล้วมาใช้ประโยชน์ร่วมในการรักษาโรคปริทันต์อักเสบและโรคที่เกิดจากเชื้อราดังกล่าว

  1. Scientific Committee on Consumer Safety, European Commission. Opinion on CI 45430 (Erythrosine). Proceeding of the 7th plenary meeting. 2010 June 22;Brussels,Belgium;2010.
  2. Konopka K. & Goslinski T.2007. Photodynamic therapy in dentistry. J Dent Res, 86(8), 694-707.
  3. He Weiwei, et al.2014 Electron spin resonance spectroscopy for the study of nanomaterial-mediated generation of reactive oxygen species.J Food DrugAnalys. 22 49 -63.
  4. Wood S, et al.2006. Erythrosine is a potential photosensitizer for the photodynamic therapy of oral plaque biofilms. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 57(4):680-4.
  5. Costa AC, et al.2012 Effect of erythrosine and LED-mediated photodynamic therapy on buccal candidiasis infection of immunosuppressed mice and Candida albicans adherence to buccal epithelial cells. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol. 114(1):67-74.

บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

??????????? thaidentalmag.com