Os nanoparticles catalíticos podem eficazmente impedir a deterioração de dente

Combine uma elevação da dieta no açúcar com os hábitos deficientes da higiene oral e as cavidades dentais, ou a cárie, resultará provavelmente. O açúcar provoca a formação de um biofilm ácido, conhecida como a chapa, nos dentes, corrmoendo a superfície. A cárie da primeira infância é um formulário severo da deterioração de dente que afecta um em cada quatro crianças nos Estados Unidos e nas centenas de milhões mais global. É um problema particularmente severo em populações desvalidas.

Em um estudo publicado em comunicações da natureza esta semana, pesquisadores conduzidos por Hyun (Michel) Koo da escola da Universidade da Pensilvânia da medicina dental em colaboração com David Cormode da Faculdade de Medicina do Perelman de Penn e da escola de nanoparticles aprovados pelo FDA usados da engenharia e da ciência aplicada interromper eficazmente biofilms e impedir a deterioração de dente em um experimental humano-chapa-como o biofilm e em um modelo animal que imite a cárie da primeira infância.

Os nanoparticles quebram a chapa distante dental através de um mecanismo pH-ativado original do antibiofilm.

“Indica uma intriga enzima-como a propriedade por meio de que a actividade catalítica é aumentada dramàtica no pH ácido mas “é comutada fora de” em condições neutras do pH,” diz Koo, professor no departamento de medicina dental de Penn da ortodontia e nas divisões da saúde oral pediatra da odontologia e da comunidade. “Os nanoparticles actuam como uma peroxidase, água oxigenada de activação, um anti-séptico de uso geral, para gerar os radicais livres que potently desmontam e matam biofilms em circunstâncias ácidas patológicas mas não no pH fisiológico, assim fornecendo um efeito visado.”

Porque a chapa decausa é altamente ácida, a terapia nova pode precisamente às áreas de alvo dos dentes que abrigam biofilms patogénicos sem prejudicar os tecidos ou o microbiota oral circunvizinho.

O nanoparticle decontenção particular usado nas experiências, ferumoxytol, é já aprovado pelo FDA tratar a ferro-deficiência, uma indicação prometedora que um tratamento tópico do mesmo nanoparticle, usado na concentração da diverso-cem-dobra mais baixo, igualmente seja seguro para o uso humano.

Embora alguns cientistas questionaram se os revestimentos usados no ferumoxytol e outros nanoparticles usados para aplicações médicas as tornariam catalìtica inertes, Koo, Liu, e Cormode demonstraram que mantiveram peroxidase-como a actividade, ativando a água oxigenada.

Após ter testado a combinação do peróxido do ferumoxytol-hidrogênio na dente-esmalte-como o material, a equipe transportou-se sobre a uma instalação experimental que replicated mais pròxima as condições da boca humana.

“Nós usamos amostras da chapa dos assuntos cárie-activos para reconstruir estes biofilms altamente patogénicos no esmalte de dente humano real,” diz Koo. “Esta simulação mostrou que nosso tratamento interrompe não somente o biofilm mas igualmente impede a destruição mineral da superfície do dente. Isso ofereceu muito o forte evidência que este poderia trabalhar in vivo.”

Uns estudos mais adicionais em um modelo do roedor que espelhasse pròxima as fases da revelação da cárie nos seres humanos mostraram que enxágua duas vezes por dia do ferumoxytol e água oxigenada reduziu extremamente a severidade da cárie em todas as superfícies dos dentes e também obstruiu completamente a formação de cavidades no esmalte.

Como uma evidência mais adicional do efeito visado do tratamento, os pesquisadores não encontraram nenhuma mudança significativa na diversidade dos micróbios na boca após a terapia e não encontraram nenhum sinal de dano de tecido.

“Esta terapia não está matando micro-organismos indiscriminada,” Koo diz, “mas um pouco está actuando somente onde o biofilm patológico se torna. Uma aproximação terapêutica tão precisa pode visar os locais doentes sem interromper o balanço ecológico do microbiota oral, que é crítico para uma boca saudável, ao igualmente evitar a infecção pelos micróbios patogénicos oportunistas.”

Os nanoparticles de incorporação em uma lavagem ou em um dentífrico de boca podiam ser uma maneira eficaz na redução de custos de melhorar significativamente sua eficácia, dizem Koo. Muitos destes produtos já contêm a água oxigenada e exigiriam somente a adição de uma pequena quantidade de nanoparticles relativamente baratos. Com a evidência que suporta esta aproximação em um modelo animal e na humano-como o modelo da deterioração de dente, a equipa de investigação está trabalhando activamente para testar sua eficácia clínica.