歯周細菌に対するドコサヘキサエン酸（DHA）およびエイコサペンタエン酸（EPA）の抗菌および抗生物質活性

ドコサヘキサエン酸（DHA）およびエイコサペンタエン酸（EPA）は、抗菌特性を備えた2つの主要なオメガ-3ポリ不飽和​​脂肪酸（N-3 PUFA）です。この研究では、DHAおよびEPAの潜在的な抗菌および抗生物質の活性を、2つの歯周病原体、ポルフィロモナスジンギバリス（P. gingivalis）およびフソバクテリウム核（F. nucleatum）に対して評価しました。MTTアッセイは、濃度がそれぞれ100μMおよび200μMになったとき、DHAとEPAは依然としてヒトの経口組織細胞に対して細胞毒性を示さないことを示しました。P. gingivalisに対して、DHAとEPAは、12.5μMの同じ最小阻害濃度（MIC）、および12.5μMおよび25μMのそれぞれの最小殺菌濃度（MBC）を示しました。ただし、F。nucleatumに対するDHAまたはEPAのMICおよびMBC値は、両方とも100μMを超えていました。初期段階の細菌の場合、DHAまたはEPAは、12.5μMの最低濃度からのP. gingivalisのプランクトン成長とバイオフィルム形成について完全な阻害を示しました。また、F。nucleatumの平外的成長は、100μMの濃度でさえDHAまたはEPAによってわずかに阻害されましたが、24時間でのF.核質のバイオフィルム形成は、100μMEPAによって有意に抑制されました。指数相細菌の場合、100μMDHAまたはEPAがP. gingivalisを完全に殺し、F。nucleatumの生存可能な数を大幅に減少させました。一方、P。gingivalisの形態は明らかに損傷しており、P。gingivalisおよびF.核対応の病原性因子遺伝子発現が強くダウンレギュレートされました。その上、成熟したP. gingivalisバイオフィルムの生存率と厚さ、および成熟したF.核生物フィルムの生存率は、両方とも100μMDHAまたはEPAの存在下で有意に減少しました。結論として、DHAとEPAは、歯周病原体の浮遊性およびバイオフィルム形態に対する抗菌活性を持っていました。これは、DHAとEPAが歯周疾患の予防と治療のための潜在的に補足的な治療薬である可能性があることを示唆しました。

Docosahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA) are two major omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) with antimicrobial properties. In this study, we evaluated the potential antibacterial and antibiofilm activities of DHA and EPA against two periodontal pathogens, Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) and Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum). MTT assay showed that DHA and EPA still exhibited no cytotoxicity to human oral tissue cells when the concentration came to 100 μM and 200 μM, respectively. Against P. gingivalis, DHA and EPA showed the same minimum inhibitory concentration (MIC) of 12.5 μM, and a respective minimum bactericidal concentration (MBC) of 12.5 μM and 25 μM. However, the MIC and MBC values of DHA or EPA against F. nucleatum were both greater than 100 μM. For early-stage bacteria, DHA or EPA displayed complete inhibition on the planktonic growth and biofilm formation of P. gingivalis from the lowest concentration of 12.5 μM. And the planktonic growth of F. nucleatum was slightly but not completely inhibited by DHA or EPA even at the concentration of 100 μM, however, the biofilm formation of F. nucleatum at 24 h was significantly restrained by 100 μM EPA. For exponential-phase bacteria, 100 μM DHA or EPA completely killed P. gingivalis and significantly decreased the viable counts of F. nucleatum. Meanwhile, the morphology of P. gingivalis was apparently damaged, and the virulence factor gene expression of P. gingivalis and F. nucleatum was strongly downregulated. Besides, the viability and the thickness of mature P. gingivalis biofilm, together with the viability of mature F. nucleatum biofilm were both significantly decreased in the presence of 100 μM DHA or EPA. In conclusion, DHA and EPA possessed antibacterial activities against planktonic and biofilm forms of periodontal pathogens, which suggested that DHA and EPA might be potentially supplementary therapeutic agents for prevention and treatment of periodontal diseases.