A membrana inovativa oferece uma solução viável para o periodontitis

Periodontitis afecta quase a metade das idades 30 dos americanos e mais velho, e em suas fases avançadas, poderia conduzir à perda adiantada do dente ou mais ruim. Os estudos recentes mostraram que o periodontitis poderia igualmente aumentar o risco de doença cardíaca e de doença de Alzheimer.

Uma equipe de pesquisadores do UCLA desenvolveu os métodos que podem conduzir a uma terapia mais eficaz e mais segura para a doença peridental -- que promovem regeneração do tecido e do osso da goma com características biológicas e mecânicas que podem ser ajustadas com base no tratamento precisam. O estudo é publicado em linha em ACS Nano.

Periodontitis é uma doença crônica, destrutiva que inflame as gomas que cercam o dente e degrade eventualmente a estrutura que mantem o dente no lugar, formando os bolsos contaminados que conduzem para desossar e a perda do dente. Os tratamentos actuais incluem métodos infecção-de combate; aplicação das moléculas que promovem o crescimento do tecido, igualmente conhecida como factores de crescimento; e regeneração guiada do tecido, que é considerada o padrão de cuidado óptimo para o tratamento do periodontitis.

A regeneração guiada do tecido, no caso do periodontitis, envolve o uso de uma membrana ou de um filme fino que seja colocado cirùrgica entre a goma inflamada e o dente. As membranas, que vêm em formulários não-biodegradáveis e biodegradáveis, são significadas actuar não somente como barreiras entre a infecção e as gomas, mas igualmente como um sistema de entrega para drogas, antibióticos e factores de crescimento ao tecido da goma.

Infelizmente, os resultados da regeneração guiada do tecido são incompatíveis. As membranas actuais faltam a capacidade para regenerar directamente o tecido da goma e não podem manter suas estrutura e estabilidade quando colocadas na boca. A membrana igualmente não pode apoiar a entrega prolongada da droga, que é necessária para ajudar a curar o tecido contaminado da goma. Para as membranas não-biodegradáveis, as cirurgias múltiplas são necessários remover a membrana depois que todas as drogas foram liberadas -- comprometendo o processo de cicatrização.

“Dado as desvantagens da corrente com regeneração guiada do tecido, nós vimos a necessidade de desenvolver uma classe nova de membranas, que têm propriedades da regeneração do tecido e do osso junto com um revestimento flexível que possa aderir a uma escala de superfícies biológicas,” dissemos o Dr. Alireza Moshaverinia, autor principal do estudo e professor adjunto dos prosthodontics na escola do UCLA de odontologia. “Nós igualmente figuramos para fora uma maneira de prolongar o espaço temporal da entrega da droga, que é chave para a cura esbaforido eficaz.”

A equipe começada com um polímero aprovado pelo FDA -- uma molécula sintética em grande escala de uso geral em aplicações biomedicáveis. Porque a superfície de polímero não é apropriada para a adesão de pilha no tratamento peridental, os pesquisadores introduziram um revestimento do polydopamine -- um polímero que tenha propriedades adesivas excelentes e possa anexar às superfícies em circunstâncias molhadas. O outro benefício de usar tal revestimento é que acelera a regeneração do osso promovendo a mineralização do hydroxyapatite, que é o mineral que compo o esmalte e o osso de dente.

Após ter identificado uma combinação óptima para sua membrana nova, os pesquisadores usaram electrospinning para ligar o polímero com o revestimento do polydopamine. Electrospinning é um método de produção que gire simultaneamente duas substâncias em uma velocidade rápida com cargas positivas e negativas, e funde-as junto para criar uma substância. Para melhorar suas características de superfície e estruturais novas da membrana, os pesquisadores usaram moldes da malha do metal conjuntamente com electrospinning para criar testes padrões diferentes, ou micro-modelação, similar à superfície da gaze ou de um waffle.

“Criando um micro teste padrão na superfície da membrana, nós podemos agora localizar a adesão de pilha e para manipular a estrutura da membrana,” disse o co-chumbo Paul Weiss autor, cadeira presidencial do UC e distinto professor da química e a bioquímica, a tecnologia biológica, e a ciência de materiais e o planejamento no UCLA. “Nós podíamos imitar a estrutura complexa do tecido peridental e, quando colocada, nossa membrana complementa a função biológica correcta em cada lado.”

Para testar a segurança e a eficiência de sua membrana nova, os pesquisadores injectaram modelos do rato com células estaminais humanas gengival-derivadas e células estaminais peridentais humanas do ligamento. Após oito semanas de avaliar a degradação das membranas e da resposta do tecido, observaram que a membrana modelada, polydopamine-revestida do polímero teve uns níveis mais altos de ganho do osso quando comparada aos modelos sem a membrana ou uma membrana sem o revestimento.

A fim serir uma vasta gama de aplicações médicas e dentais, os pesquisadores igualmente figuraram para fora uma maneira de ajustar a velocidade em que suas membranas degradaram quando introduzidas em seus modelos. Fizeram este adicionando e subtraindo agentes oxidativos diferentes ou usando umas bases mais claras do polímero antes de atravessar o processo electrospinning. A capacidade para girar a degradação avalia para cima ou para baixo ajudou os pesquisadores a controlar o sincronismo da entrega das drogas às áreas desejadas.

“Nós determinamos que nossas membranas podiam retardar a infecção peridental, promover o osso e a regeneração do tecido, e ficar no lugar por muito tempo bastante para prolongar a entrega de drogas úteis,” Moshaverinia dissemos. “Nós vemos esta aplicação expandir além do tratamento do periodontitis a outras áreas que precisam a terapêutica cura e prolongada esbaforido expedida da entrega da droga.”

Os passos seguintes dos pesquisadores são avaliar se suas membranas podem entregar pilhas com factores de crescimento na presença ou na ausência de células estaminais.