岐阜大学応用生物科学部共同獣医学科の清水万夢氏（大学院4年生）、宮脇慎吾准教授、渡邊一弘教授らの研究グループは、キシリトールと同じ糖アルコールのひとつであるエリスリトールが犬の歯周病原因菌の増殖を抑制することを明らかした。
歯周病は、口腔内の歯周病原因菌による炎症性疾患で、人や犬で発症する。特に、犬では、日常的な口腔ケアが困難なため、歯周病の症状は重篤になることが多く、歯の喪失や顎骨骨折などに進行し、著しくQOLを低下させる。そのため、犬で日常的な口腔ケアを可能にする歯周病の予防方法の開発が求められている。
人の口腔ケアでは、糖アルコールのひとつであるキシリトールが普及している。キシリトールは、虫歯や歯周病の原因となる口腔内細菌の増殖を抑えるため、歯磨き粉やガムなど様々な商品に含有されている。一方、犬では、キシリトールは重い中毒症状を示すため、使用できない問題がある。
今回、清水氏らは、犬での安全性が認められている糖アルコールであるエリスリトールの歯周病原因菌に対する効果を検証した。歯周病に罹患している犬から歯周病原因菌としてPorphyromonas gulae、Porphyromonas macacaeを分離し、キシリトール、エリスリトールを添加したところ、エリスリトールはキシリトールと同様に歯周病原因菌の増殖を抑制する効果を示した。
また、エリスリトールの歯周病原因菌の増殖を抑制する効果は、グルコースの存在で減弱することが分かった。つまり、エリスリトールの添加とグルコースの除去により、犬の歯周病原因菌を抑制できると考えられる。
今後、犬への投与方法や、実際に犬の歯周病を予防するかどうかを検証することで、エリスリトールが犬の口腔ケアのひとつとして利用されていくことが期待される。これらの研究成果は、24日にHeliyon誌（Cell press）のオンライン版で発表された。
犬の歯周病は最もよく認められる犬の口腔疾患である。歯垢・歯石に存在する歯周病原因菌に対する免疫応答と細菌の産生する毒素により歯周組織の炎症が起き、歯周組織が破壊されることで病態が進行していく(図1)。
歯周病による歯周組織の喪失は不可逆的な変化であり、深くまで進行した歯周病に対しては抜歯が必要となる。そのため、歯周病は「予防」することが重要である。
有効な歯周病の予防法として歯ブラシを使ったブラッシングが挙げられる。犬にブラッシングをするためには犬が歯ブラシに慣れる必要があり、簡単に実施できる方法ではない。
そのため、歯ブラシを使ったブラッシングに代わる簡単に犬の歯周病を予防する方法が求められている。人では、キシリトールが口腔ケアのために広く使用されている。キシリトールは口腔内細菌の増殖や歯垢の蓄積を抑制することが知られている。ところが、キシリトールは犬に対して低血糖や肝不全を引き起こす重篤な中毒を示すため、犬に使用できない。
エリスリトールはキシリトールと同じ糖アルコールのひとつである。注目すべきことに、エリスリトールは犬に対してキシリトールのような中毒を引き起こさないことが明らかとなっている。
そこで清水氏らは、「エリスリトールが犬の歯周病原因菌に対して有効であれば、犬の歯周病予防のための口腔ケアとして安全に利用できる」と考えた。同研究では、歯周病の犬から分離した歯周病原因菌に対するエリスリトールの効果を評価した。
歯周病の犬の口腔内細菌サンプルから犬の歯周病原因菌として代表的なP. gulaeとP. macacaeが分離された。これらの細菌を対象としてエリスリトールの効果を検討した。
歯周病原因細菌を培養する培地（変法GAM液体培地）にエリスリトールとキシリトールをそれぞれ最終濃度が0.01%-10%になるように希釈し、24時間の培養を実施した。
細菌数の変化の指標として4時間ごとの吸光度(O.D.)を測定した。エリスリトールは分離前の口腔内細菌サンプル、P. gule、P. macacaeのすべてにおいて細菌増殖を抑制した。その抑制の程度は、キシリトールと同等であり、静菌的な作用を持つ抗生物質であるクリンダマイシンを糖アルコールの代わりに培地に添加したときと同様に濃度依存的な増殖抑制が認められた。
このことからエリスリトールは、犬の歯周病原因菌に対しても静菌的に働くということが明らかになった (図2)。
次に、1%のエリスリトールが存在する液体培地に、細菌が増殖するために必要なグルコースを0.005%-0.1%の最終濃度になるように添加して同様に嫌気培養を行うと、グルコースの濃度依存的にエリスリトールの細菌増殖抑制効果が阻害されることが明らかになった。
これらの結果からエリスリトールは、グルコースと拮抗することで、細菌の増殖を抑制していると考えられる。つまり、グルコースが高濃度で存在するとエリスリトールは十分な効果を示さないと考察された(図3)。
犬の歯周病原因菌に対するエリスリトールの有効性が明らかになり、エリスリトールによる安全・簡便・効果的な口腔ケアを実現できる可能性が示された。今後、エリスリトールを犬に適用するにあたり口腔内、特に歯面に対して効率的に塗布するために歯磨きペーストに添加する方法、スプレーで歯面に塗布する方法、飲料水に希釈して飲ませる方法などの適切な投与方法を検討していく必要がある。
また、清水氏らは、現在、実際に歯周病の犬に対する効果を検証する治験を進めており、将来的に犬の歯周病の制圧に繋げていく意向を示している。
