Los agentes terapéuticos destinados a reducir la placa dental y prevenir las caries a menudo se eliminan mediante la saliva y el acto de tragar antes de que surtan efecto. Pero un equipo de investigadores ha desarrollado una forma de evitar que los medicamentos se eliminen por lavado.

La placa dental está formada por bacterias enredadas en una matriz pegajosa de polímeros, una matriz polimérica, que está firmemente adherida a los dientes. Los investigadores, dirigido por Danielle Benoit en la Universidad de Rochester y Hyun Koo en la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania, encontró una nueva forma de administrar un agente antibacteriano dentro de la placa, a pesar de la presencia de saliva.

Sus hallazgos han sido publicados en la revista ACS Nano .

"Tuvimos dos desafíos específicos, "dijo Benoit, profesor asistente de ingeniería biomédica. "Tuvimos que averiguar cómo administrar el agente antibacteriano a los dientes y mantenerlo allí, y también cómo liberar el agente en los sitios de destino ".

Para entregar el agente, conocido como farnesol, a los sitios de destino, los investigadores crearon una masa esférica de partículas, denominado portador de nanopartículas. Construyeron la capa exterior con segmentos catiónicos, o cargados positivamente, de los polímeros. Para el interior del portaaviones, aseguraron el fármaco con polímeros hidrófobos y sensibles al pH.

La capa externa cargada positivamente del portador puede permanecer en su lugar en la superficie de los dientes porque el esmalte está compuesto, en parte, de HA (hidroxiapatita), que tiene carga negativa. Así como los imanes cargados de manera opuesta se atraen entre sí, lo mismo ocurre con las nanopartículas y HA. Debido a que los dientes están cubiertos de saliva, los investigadores no estaban seguros de que las nanopartículas se adhirieran. Pero no solo las partículas permanecieron en su lugar, también pudieron unirse con la matriz polimérica y adherirse a la placa dental.

Dado que las nanopartículas pueden unirse tanto a los dientes cubiertos de saliva como a la placa, Benoit y sus colegas los utilizaron para llevar un agente antibacteriano a los sitios objetivo. Luego, los investigadores necesitaron descubrir cómo liberar eficazmente el agente en la placa.

Un rasgo clave del material portador interno es que se desestabiliza a niveles ácidos o de pH bajo, como 4.5, permitiendo que la droga se escape más rápidamente. Y eso es exactamente lo que le sucede al nivel de pH en la placa cuando se expone a la glucosa. sacarosa almidón, y otros productos alimenticios que causan caries. En otras palabras, las nanopartículas liberan el fármaco cuando se exponen a hábitos alimentarios que provocan caries, precisamente cuando es más necesario para detener rápidamente las bacterias productoras de ácido.

Los investigadores probaron el producto en ratas que estaban infectadas con Streptococcus mutans, un microbio que causa caries. "Aplicamos las soluciones de prueba a la boca de las ratas dos veces al día durante 30 segundos, simular lo que una persona podría hacer usando un enjuague bucal por la mañana y por la noche, "dijo Hyun Koo, profesor del Departamento de Ortodoncia y coautor principal del trabajo. "Cuando el fármaco se administró sin los portadores de nanopartículas, no hubo ningún efecto sobre el número de caries y solo una reducción muy pequeña en su gravedad. Pero cuando fue entregado por los portadores de nanopartículas, tanto el número como la gravedad de las caries se redujeron ".

La formación de placa y las caries son afecciones crónicas que deben controlarse mediante visitas regulares al consultorio dental. Los investigadores esperan que sus resultados algún día conduzcan a mejores tratamientos, y quizás permanentes, para la placa dental y las caries. así como otras enfermedades relacionadas con biopelículas.