Les nanoparticles catalytiques peuvent effectivement éviter la carie

Combinez un haut de régime en sucre avec des habitudes faibles d'hygiène buccale et des cavités dentaires, ou la carie, donnera droit vraisemblablement. Le sucre déclenche la formation d'un film biologique acide, connue sous le nom de plaque, sur les dents, érodant la surface. La carie de petite enfance est une forme sévère de la carie qui affecte un dans chaque quatre enfants aux Etats-Unis et aux centaines de millions plus mondial. C'est un problème particulièrement sévère dans les populations défavorisées.

Dans une étude publiée dans des transmissions de nature cette semaine, des chercheurs aboutis par Hyun (Michel) Koo de l'école d'Université de Pennsylvanie du médicament dentaire en collaboration avec David Cormode de l'École de Médecine de Perelman de Penn et d'école du bureau d'études et des nanoparticles approuvés par le FDA utilisés par science appliquée à perturber effectivement des films biologiques et à éviter la carie dans un film biologique humain humain plaque expérimental et dans un modèle animal qui imite la carie de petite enfance.

Les nanoparticles brisent à part la plaque dentaire par un seul mécanisme pH-activé d'antibiofilm.

« Il manifeste une propriété comme une enzyme intrigante par lequel l'activité catalytique soit spectaculaire améliorée au pH acide mais « soit commutée hors de » aux états neutres de pH, » dit Koo, professeur en service de médicament dentaire de Penn de l'orthodontie et dans les divisions de la santé orale pédiatrique de dentisterie et de Communauté. « Les nanoparticles agissent en tant que peroxydase, peroxyde de hydrogène de commande, un antiseptique utilisé généralement, pour produire des radicaux libres qui efficace démontent et détruisent des films biologiques en conditions acides pathologiques mais pas au pH physiologique, de ce fait fournissant un effet visé. »

Puisque la plaque carie-entraînante est hautement acide, le traitement neuf peut avec précision aux zones d'objectif des dents hébergeant des films biologiques pathogènes sans nuire aux tissus ou au microbiota oraux environnants.

Le nanoparticle fer-contenant particulier utilisé dans les expériences, ferumoxytol, est déjà approuvé par le FDA pour traiter la carence en fer, un signe prometteur qui une application topique du même nanoparticle, utilisée à la concentration de plusieurs-cent-pli plus bas, serait également sûre pour l'usage humain.

Bien que quelques scientifiques aient douté que les couches utilisées sur le ferumoxytol et d'autres nanoparticles utilisés pour des applications médicales les rendraient catalytiquement inertes, Koo, Liu, et Cormode ont expliqué qu'ils ont mis à jour l'activité comme une peroxydase, activant le peroxyde de hydrogène.

Après contrôle de la combinaison de peroxyde de ferumoxytol-hydrogène sur un matériau comme une dent, l'équipe a passé à une installation expérimentale que plus attentivement reproduit les conditions de la bouche humaine.

« Nous avions l'habitude des échantillons de plaque provenant des sujets carie-actifs pour reconstruire ces films biologiques hautement pathogènes sur l'émail des dents humain réel, » dit Koo. « Cette simulation a prouvé que notre demande de règlement perturbe non seulement le film biologique mais évite également la destruction minérale de la surface de la dent. Cela a offert très la preuve irréfutable que ceci pourrait fonctionner in vivo. »

D'autres études dans un modèle de rongeur qui reflète attentivement les étapes du développement de carie chez l'homme ont prouvé que rince deux fois par jour du ferumoxytol et du peroxyde de hydrogène grand réduits la gravité de la carie sur toutes les surfaces des dents et aussi complet a bloqué la formation des cavités dans l'émail.

Car autre la preuve de l'effet visé de la demande de règlement, les chercheurs n'a trouvé aucune évolution important dans la diversité des microbes dans la bouche après traitement et n'a trouvé aucun signe de lésions tissulaires.

« Ce traitement ne détruit pas des micros-organismes aléatoirement, » Koo dit, « mais plutôt il agit seulement où le film biologique pathologique se développe. Une approche thérapeutique si précise peut viser les sites malades sans perturber le reste écologique du microbiota oral, qui est critique pour une bouche saine, tout en également évitant l'infection par les agents pathogènes opportunistes. »

Les nanoparticles comportants dans un rinçage ou un dentifrice de bouche ont pu être une voie rentable d'améliorer de manière significative leur efficacité, dit Koo. Plusieurs de ces produits contiennent déjà le peroxyde de hydrogène et exigeraient seulement l'ajout d'un peu de nanoparticles relativement peu coûteux. Avec la preuve desserrant cette approche dans un modèle animal et un modèle humain humain de la carie, l'équipe de recherche travaille activement pour vérifier son efficacité clinique.