جل اللعاب في الفم: بوليمر جديد "قطرة قطرة" يرطب الفم أثناء جفاف الفم

قدّم فريق من جامعة بيردو "جل لعاب" قابل لإعادة الشحن، مصنوع من بوليمر PHEMA (بولي (هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات)). يمتص هذا الجل اللعاب الاصطناعي، ثم يُطلقه مباشرةً في الفم لساعات، بنفس معدل اللعاب الطبيعي تقريبًا. في الاختبارات، تضخم الجل بنسبة 400% تقريبًا في 6 ساعات، وأطلق كامل مخزونه تقريبًا في 4 ساعات عند درجة حرارة 37 درجة مئوية، وحافظ على كفاءته بنسبة 97% تقريبًا، وعمل لمدة 5 دورات شحن وتفريغ على الأقل. لم يُرصد أي سمية مخاطية في مزارع الخلايا. تستهدف هذه الفكرة المرضى الذين يعانون من جفاف الفم بعد العلاج الإشعاعي وغسيل الكلى وأمراض أخرى. نُشر هذا العمل في مجلة ACS Applied Polymer Materials.

خلفية

جفاف الفم هو شعور شخصي بجفاف الفم، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بنقص إفراز اللعاب. يتراوح معدل تدفق اللعاب الطبيعي غير المُحفَّز لدى الأشخاص الأصحاء بين 0.3 و0.4 مل/دقيقة، ويشير ≤0.1 مل/دقيقة إلى نقص إفراز اللعاب؛ وتفرز الغدد اللعابية 0.5 إلى 1.5 لتر من اللعاب يوميًا. يؤدي نقص اللعاب إلى تسوس الأسنان، وداء المبيضات، واضطرابات التذوق والكلام والبلع، والألم، وقلة النوم.

• ما مدى شيوعه، ومن يُصاب به أكثر ؟ تتفاوت التقديرات بشكل كبير بين عامة السكان (بسبب اختلاف الأساليب)، إلا أن جفاف الفم عرض شائع لدى كبار السن. يُعدّ المرضى بعد العلاج الإشعاعي للرأس والرقبة أكثر عرضة للإصابة به (حيث يعاني ما يصل إلى 80% منهم من جفاف شديد أثناء العلاج، ويستمر العديد منهم لأشهر وسنوات)، والمصابون بمتلازمة شوغرن، والذين يتناولون أدوية متعددة (مضادات الكولين/الأدوية النفسية)، ومرضى السكري، والذين يخضعون لغسيل الكلى.
• لماذا لا تُجدي "البخاخات" والمضمضة نفعًا طويلًا ؟ تُغسل معظم بدائل اللعاب بسرعة وتُوفر راحةً قصيرة الأمد. مُدرّات اللعاب الطبية (بيلوكاربين، سيفيميلين) ليست فعّالة للجميع، ولها آثار جانبية؛ ولا تزال مُنشّطات الأعصاب والأساليب التجديدية محدودةً من حيث التوافر والبيانات. ومن هنا تأتي الحاجة إلى خزانات ترطيب موضعية تُحافظ على الراحة لساعات، وتُحسّن إنتاج السائل "كما لو كان لعابًا طبيعيًا".
• ما هو "التوصيل المستهدف" المطلوب ؟ لدى الشخص السليم، يتراوح معدل تدفق اللعاب غير المُحفَّز بين 0.3 و0.4 مل/دقيقة بالضبط؛ والرغبة في تقريب معدل الإطلاق إلى هذه القيم تجعل المساعدة طبيعية من حيث الإحساس (دون "تدفقات" أو جفاف مفرط).
• لماذا تم اختيار PHEMA ؟ بولي (هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات) هو هيدروجيل تقليدي يحتوي على العديد من مجموعات -OH، وهو متوافق حيويًا ويُستخدم منذ زمن طويل في العدسات اللاصقة اللينة (أي عند ملامسته المستمرة للأغشية المخاطية الحساسة). يمتص الماء/المحاليل، ويحتفظ بها بروابط هيدروجينية، ويمكنه إطلاق محتوياته ببطء، وهي خصائص مثالية لدوره كـ "خزان للعاب".
• كيف يتوافق هذا مع الممارسات الحالية؟ تتضمن هذه المجموعة اليوم تدابير صحية، و"إعادة تعبئة" متكررة ببدائل اللعاب، وتحفيزًا باستخدام العلكة/الحامض، وبيلوكاربين/سيفيميلين مع سلامة وظائف الغدد، والوقاية من التسوس والالتهابات الفطرية. يُكمّل الهيدروجيل الفموي القابل لإعادة الشحن هذه المجموعة بشكل منطقي كعلاج موضعي طويل الأمد، خاصةً للمرضى الذين يعانون من نقص إفراز اللعاب بعد العلاج الإشعاعي، أو جفاف الفم ليلاً، أو الذين يعانون من أعباء عمل طويلة الأمد (سفر، محاضرات، نوبات عمل).

ماذا توصلوا إليه؟

اصنع خزان هيدروجيل ناعم يضعه المريض في تجويف الفم (على سبيل المثال، بالقرب من الخد):

1. "اشحنه" باللعاب الاصطناعي مسبقًا؛
2. دعه يُطلق السائل ببطء، مع الحفاظ على رطوبة وتزييت مريحين.
   المادة - PHEMA: بوليمر محب للماء يحتوي على العديد من مجموعات -OH، وهو صديق جيد للماء، ويُشكل شبكة مرنة، ويحتفظ بالسائل بفضل الروابط الهيدروجينية.

كيف يعمل هذا

• يمتص فيلم PHEMA اللعاب الاصطناعي ويتحول إلى حالة هيدروجيل.
• في الفم (≈37 درجة مئوية)، يتقلص الجل تدريجيًا ويطلق احتياطيه. في البداية، يكون الإطلاق أسرع (يقدره الباحثون بحوالي 0.3 مل/دقيقة)، ثم يستقر؛ ويتراوح معدل الراحة المستهدف بين 0.3 و0.7 مل/دقيقة (وهذا يُعادل تقريبًا معدل إفراز اللعاب غير المُحفَّز لدى الأشخاص الأصحاء).

ماذا تم قياسه؟

• التورم: ما يصل إلى ≈400% من الحجم الأصلي في 6 ساعات.
• الاسترداد: تم استرداد كل المخزون تقريبًا في حوالي 4 ساعات عند 37 درجة مئوية؛ واستقرار بنسبة 97% على مدى 5 دورات متتالية.
• إعادة الاستخدام: تم "شحن" الجل بعناية وتم الحصول على ديناميكيات قابلة للمقارنة مرة أخرى.
• التوافق الحيوي: لم يمنع الوسط المكيف للهلام نمو الخلايا الكيراتينية الفموية؛ ولم يتم العثور على أي سمية خلوية كبيرة.
• الميكانيكا: الجل أكثر نعومة من الخد (معامل يونج هو مئات كيلو باسكال مقارنة بالميجا باسكال للغشاء المخاطي) - وهي إشارة مهمة لمزيد من تعديل الصلابة والراحة.

لماذا هذا ضروري؟

يُضعف جفاف الفم (الذي يصيب 10-30% من البالغين، وهو أكثر شيوعًا لدى كبار السن؛ وغالبًا ما يكون بعد العلاج الإشعاعي للرأس والرقبة، والعلاج الكيميائي، وغسيل الكلى) القدرة على الكلام والبلع ونظافة الفم، ويزيد من خطر الإصابة بالعدوى. الحلول الحالية - البخاخات/المضمضات، ومنشطات المضغ، والمنشطات العصبية، والأدوية الجهازية - إما أن تكون ذات تأثير قصير المدى أو باهظة الثمن. يضمن خزان الهيدروجيل ساعات عديدة من الترطيب المستمر دون الحاجة إلى نفخة متكررة.

كيف يختلف هذا عن "اللعاب الاصطناعي" العادي؟

تُزال البدائل التقليدية بسرعة. هنا، تُوزّع المادة السائل الناتج وتُعاد شحنها، مما يُسهّل الاستخدام اليومي (على سبيل المثال، أثناء الفصول الدراسية الطويلة، والرحلات، والنوم).

ماذا بعد؟

حتى الآن، تُجرى جميع الاختبارات في المختبر. ويؤكد المؤلفون صراحةً أن الاختبارات الفموية الواقعية قيد التنفيذ: تشمل ميكروبات الفم، وتقلبات درجة الحرارة والرقم الهيدروجيني، والاحتكاك، والمحادثات/الطعام، وتقييم عامل الشكل (الحجم، والثبات، والراحة)، والسلامة، ومدة الصلاحية. بالتوازي مع ذلك، من الضروري فهم التركيب الأمثل للعاب الاصطناعي، وما إذا كان الجل يُغير إدراك/نطق الطعم.

قيود

• ليست عيادة. لم تُثبت كفاءتها أو راحتها للناس بعد.
• الميكانيكا وبيئة العمل. الجل أنعم بكثير من الأقمشة، مريح، ولكنه قابل للتشوه؛ لا يزال اختيار الشكل/الحامل المطلوب قيد البحث.
• النظافة والصيانة: تتطلب إعادة الاستخدام نظام تنظيف/استبدال واضح لتجنب تراكم الأغشية الحيوية.

المصدر: ديبناث س. وآخرون. جل لعاب بولي (هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات): محلول قائم على البوليمر لعلاج جفاف الفم ، مجلة ACS Applied Polymer Materials، نُشرت على الإنترنت في ١٧ يوليو ٢٠٢٥. DOI: ١٠.١٠٢١/acsapm.5c00881