Le nanoparticelle catalitiche possono efficacemente impedire la carie dentaria

Combini un livello di dieta in zucchero con le abitudini difficili dell'igiene orale e le intercapedini dentarie, o la carie, probabilmente risulterà. Lo zucchero avvia la formazione di biofilm acido, conosciuta come placca, sui denti, erodenti la superficie. La carie di prima infanzia è un modulo severo di carie dentaria che pregiudica uno in ogni quattro bambini negli Stati Uniti e le centinaia di milioni più globalmente. È un problema particolarmente severo in popolazioni non privilegiate.

In uno studio pubblicato nelle comunicazioni della natura questa settimana, ricercatori piombo da Hyun (Michel) Koo del banco dell'università della Pennsylvania di odontoiatria in collaborazione con David Cormode della scuola di medicina del Perelman di Penn e del banco delle nanoparticelle approvate dalla FDA usate di scienza applicata e di assistenza tecnica efficacemente interrompere i biofilms ed impedire carie dentaria sia in un biofilm del tipo di umana sperimentale che in un modello animale che imita la carie di prima infanzia.

Le nanoparticelle separano la placca batterica attraverso un meccanismo pH-attivato unico del antibiofilm.

“Video i beni del tipo di enzima intriganti con cui l'attività catalitica è migliorata drammaticamente a pH acido ma “è passata fuori da„ agli stati neutrali di pH,„ dice Koo, professore nell'instituto dell'odontoiatria di Penn di ortodonzia e nelle divisioni di salubrità orale pediatrica della Comunità e dell'odontoiatria. “Le nanoparticelle fungono da perossidasi, il perossido di idrogeno d'attivazione, un antisettico comunemente usato, per generare i radicali liberi che potente smantellano ed uccidono i biofilms nelle circostanze acide patologiche ma non a pH fisiologico, così fornenti un effetto mirato a.„

Poiché la placca carie-causante è altamente acida, la nuova terapia può precisamente alle aree di obiettivo dei denti che harboring i biofilms patogeni senza nuocere ai tessuti o al microbiota orali circostanti.

La nanoparticella ferro-contenente particolare utilizzata negli esperimenti, ferumoxytol, è già approvata dalla FDA trattare la ferro-carenza, un'indicazione di promessa che un'applicazione topica della stessa nanoparticella, usata a concentrazione del parecchio-cento-popolare più in basso, egualmente sarebbe sicura per uso umano.

Sebbene alcuni scienziati abbiano dubitato che i rivestimenti usati sul ferumoxytol ed altre nanoparticelle usate per le applicazioni mediche le rendano cataliticamente inerti, Koo, Liu e Cormode hanno dimostrato che hanno mantenuto l'attività del tipo di perossidasi, attivante il perossido di idrogeno.

Dopo avere verificato la combinazione del perossido dell'ferumoxytol-idrogeno su un materiale del tipo di dente, il gruppo ha passato verso un'impostazione sperimentale che più molto attentamente ripiegato gli stati della bocca umana.

“Abbiamo usato i campioni della placca dagli oggetti dell'carie-attivo per ricostruire questi biofilms altamente patogeni sullo smalto dentario umano reale,„ dice Koo. “Questa simulazione ha indicato che il nostro trattamento non solo interrompe il biofilm ma egualmente impedisce la distruzione minerale della superficie del dente. Quello ha offerto la prova molto ben fondata che questo potrebbe lavorare in vivo.„

Ulteriori studi in un modello del roditore che rispecchia molto attentamente le fasi dello sviluppo della carie in esseri umani hanno indicato che risciacqua due volte al giorno del ferumoxytol e perossido di idrogeno notevolmente ha diminuito la severità della carie su tutte superfici dei denti ed anche completamente hanno bloccato la formazione di intercapedini nello smalto.

Come ulteriore prova dell'effetto mirato a del trattamento, i ricercatori non hanno trovato cambiamento significativo nella diversità dei microbi nella bocca dopo la terapia e non hanno trovato segni di danno di tessuto.

“Questa terapia non sta uccidendo indiscriminante i microrganismi,„ Koo dice, “ma piuttosto sta agendo soltanto dove il biofilm patologico si sviluppa. Così approccio terapeutico preciso può mirare ai siti malati senza interrompere il bilanciamento ecologico del microbiota orale, che è critico per una bocca sana, mentre però evitando infezione dagli agenti patogeni opportunistici.„

Le nanoparticelle d'incorporazione in un risciacquo di bocca o in un dentifricio in pasta hanno potuto essere un modo redditizio migliorare significativamente la loro efficacia, dice Koo. Molti di questi prodotti già contengono il perossido di idrogeno e soltanto richiederebbero l'aggiunta di una piccola quantità di nanoparticelle relativamente economiche. Con prova che appoggia questo approccio sia in un modello animale che in un modello del tipo di umana di carie dentaria, il gruppo di ricerca attivamente sta lavorando per verificare la sua efficacia clinica.