Home Salud La terapia con ‘nanozimas’ previene la acumulación dañina de placa dental

La terapia con ‘nanozimas’ previene la acumulación dañina de placa dental

by admin

Un creciente cuerpo de evidencia apunta a un vínculo entre la anemia por deficiencia de hierro y la caries dental severa. Se desconoce si la conexión es correlativa o causal, aunque ambas afecciones están asociadas con dietas deficientes y son más comunes en personas que viven en entornos empobrecidos y con afecciones médicas subyacentes.

Ahora, una investigación de la Universidad de Pensilvania, en colaboración con la Universidad de Indiana, sugiere que una terapia aprobada por la FDA para la anemia por deficiencia de hierro también es prometedora para tratar, prevenir e incluso diagnosticar la caries dental. El tratamiento, una combinación de una solución que contiene nanopartículas de óxido de hierro llamada ferumoxitol y peróxido de hidrógeno, se aplicó al esmalte dental real colocado en un aparato similar a una dentadura postiza y usado por los sujetos del estudio.

El estudio, publicado en la revista Nano letras, encontró que una aplicación dos veces al día de ferumoxitol, que activó el peróxido de hidrógeno contenido en un enjuague de seguimiento, redujo significativamente la acumulación de placa dental dañina y tuvo un efecto específico sobre las bacterias responsables en gran parte de la caries dental. Estos tipos de nanopartículas con propiedades similares a las de las enzimas se conocen a veces como “nanozimas” y se exploran cada vez más por su potencial en aplicaciones biomédicas y medioambientales.

“Descubrimos que este enfoque es preciso y eficaz”, dice Hyun (Michel) Koo, profesor de la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania. “Altera las biopelículas, en particular las formadas por Streptococcus mutans, que causan caries, y también redujo el grado de deterioro del esmalte. Este es el primer estudio que conocemos realizado en un entorno clínico que demuestra el valor terapéutico de las nanozimas contra una enfermedad infecciosa “.

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El trabajo es una extensión de un artículo de 2018 publicado en Comunicaciones de la naturaleza, en el que Koo y sus colegas, incluido David Cormode de la Facultad de Medicina Perelman de Penn, demostraron que el tratamiento con nanopartículas de óxido de hierro y peróxido de hidrógeno podría prevenir la acumulación de biopelículas y la caries dental en un modelo experimental y un modelo animal.

En el trabajo actual, los científicos querían dar el siguiente paso lógico, trabajar en humanos. En un estudio aleatorizado, 15 participantes utilizaron un dispositivo removible similar a una dentadura postiza con esmalte dental real adherido, un método desarrollado y probado exhaustivamente por Domenick T. Zero de la Universidad de Indiana, coautor correspondiente del artículo actual.

Los participantes del estudio aplicaron una solución que contenía azúcar al aparato cuatro veces al día, imitando comidas y refrigerios con alto contenido de azúcar consumidos en el transcurso de la vida diaria. Se pidió a los participantes que no cepillaran las muestras de esmalte sino que enjuagaran el aparato dos veces al día. Los participantes se dividieron en tres grupos, uno con ferumoxitol y luego enjuague con peróxido de hidrógeno, uno con una solución que proporciona los ingredientes inactivos en ferumoxitol y un tercero con agua sola.

Después de 14 días, los investigadores analizaron las biopelículas que se acumulaban en las muestras de esmalte. Descubrieron que el tratamiento experimental redujo de manera potente el crecimiento de biopelículas que contienen S. mutans y podría matar esta bacteria con alta especificidad. Otras bacterias comensales que normalmente se encuentran en la boca no se vieron afectadas por la terapia con ferumoxitol-peróxido de hidrógeno.

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Los resultados y la seguridad del enfoque fueron respaldados por trabajos previos, que han demostrado que las nanopartículas de óxido de hierro no se unen al tejido de la mucosa de la boca y no causan citotoxicidad o cambios en el microbioma oral en un modelo animal.

“Este tratamiento no parece tener efectos dañinos fuera del objetivo”, dice Koo.

La razón de esta precisión es triple. La reacción para catalizar el peróxido de hidrógeno solo ocurre en un ambiente altamente ácido, como el que surge cuando las bacterias causantes de caries están presentes y activas. El tratamiento también hace que la matriz pegajosa de carbohidratos se descomponga, degradando la biopelícula y exponiendo los microbios. Y el ferumoxitol puede unirse específicamente a receptores en el S. mutans membrana celular, facilitando su muerte.

En una etapa final del estudio, los investigadores agregaron un marcador que se vuelve azul cuando se expone a especies reactivas de oxígeno, como las generadas por la catálisis de peróxido de hidrógeno por nanopartículas de ferumoxitol. Y, de hecho, el equipo descubrió que la intensidad del etiquetado azul se correspondía con las biopelículas ácidas que contenían S. mutans.

Debido a esta capacidad de “detección”, Koo señala que el tratamiento experimental tiene el potencial de convertirse en lo que se conoce como un “teranóstico”, es decir, un fármaco que puede usarse tanto para diagnosticar una afección como para tratarla. “También se puede usar en casa”, dice Koo. “Puede enjuagarse con él, ver cuánta placa causante de caries hay y luego tratar con la solución o consultar a un dentista para un tratamiento de seguimiento”.

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Hyun (Michel) Koo es profesor en el Departamento de Ortodoncia y divisiones de Salud Oral Comunitaria y Odontología Pediátrica en la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania.

Los coautores de Koo en el artículo fueron Yuan Liu y Zhi Ren de Penn Dental Medicine, Yue Huang y Min Jun Oh de Penn Dental Medicine y Penn’s Perelman School of Medicine, David Cormode de Perelman School of Medicine y de Penn’s School of Engineering and Applied Science. , Dongyeop Kim de la Universidad Nacional Jeonbuk de Corea, y Anderson T. Hara y Domenick T. Zero de la Universidad de Indiana. Liu fue el primer autor y Zero y Koo fueron coautores del artículo.

El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (Grant DE025848) y Johnson & Johnson (Grant 573399).

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