Afkodning af de grundlæggende mekanismer for menneskelig spytsmøring

Et tværfagligt team af forskere ledet af University of Leeds har afsløret den grundlæggende mekanisme, hvorved menneskets spyt smører vores mund. Deres multi-skala undersøgelse åbner døren til avancerede behandlinger med mundtørhed og spytsubstitutter – potentielt at bringe lindring til mennesker, der lider af tør mund, som kan påvirke synke, tale, ernæringsindtag og livskvalitet.

Omtrent 10 % af befolkningen og 30 % af ældre mennesker lider af mundtørhed, som kan være forårsaget af ordineret polymedicin, visse kræftbehandlinger og autoimmune sygdomme.

Tidligere, de molekylære mekanismer, der styrer spyts smøreegenskaber, er ikke blevet godt forstået. Dette har medført betydelige udfordringer med at udvikle effektive og langvarige behandlinger eller terapier mod mundtørhed.

Nu, ny forskning, der udnytter ekspertise inden for fødevarekolloidvidenskab, Maskiningeniør, nanovidenskab og kemiteknik har for første gang demonstreret, at spyts høje smøreegenskaber er et resultat af elektrostatisk selvsamling mellem mucinproteiner og positivt ladede ikke-mucinøse småmolekylære proteiner.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialegrænseflader , fremlægger en hidtil uset molekylær model, der forklarer den synergistiske smøreadfærd af menneskelige spytproteiner fra makro til nanoskala.

Studie hovedforfatter, Dr. Anwesha Sarkar fra School of Food Science and Nutrition i Leeds, sagde:"Menneskelig spytsmøring understøtter det grundlæggende i menneskelig fodring og tale. Oral smøring er afgørende ikke kun for ens daglige livsfunktion, men også for ens generelle sundhed og velvære. Men, indtil nu har den molekylære mekanisme bag spytsmøringsegenskaber forblevet uhåndgribelig.

"Vores forskning løser de distinkte roller, som mucin- og ikke-mucinøse molekylære proteiner spiller. Vi fandt ud af, at det hydrerede mucin styrer den makromolekylære viskøse smøring, danner et mesh-lignende nano-reservoir, der fanger vandmolekyler. Ikke-mucinøse små molekylære positivt ladede proteiner fungerer på den anden side som en molekylær bro mellem mucin-mucin og mucin-overfladen inden for det net, hjælper med smøring af grænser.

"Vi mener, at dette arbejde er et vigtigt springbræt til at designe den næste generation af naturinspirerede vandige smøremidler til ernæringsteknologier og biomedicinske anvendelser."

Papiret, "En selvsamlet binær proteinmodel forklarer højtydende spytsmøring fra makro til nanoskala, " er offentliggjort 20. november 2019 i Avancerede materialegrænseflader .