Un creciente cuerpo de evidencia apunta a un vínculo entre la anemia por deficiencia de hierro y la caries dental severa. Se desconoce si la conexión es correlativa o causal, aunque ambas condiciones están asociadas con dietas deficientes y son más comunes en personas que viven en entornos empobrecidos y con condiciones médicas subyacentes.

Ahora, una investigación de la Universidad de Pensilvania, en colaboración con la Universidad de Indiana, sugiere que una terapia aprobada por la FDA para la anemia por deficiencia de hierro también es prometedora para tratar, prevenir e incluso diagnosticar la caries dental. El tratamiento, una combinación de una solución que contiene nanopartículas de óxido de hierro llamada ferumoxitol y peróxido de hidrógeno, se aplicó al esmalte dental real colocado en un aparato similar a una dentadura postiza y que usaron los sujetos del estudio.

El estudio, publicado en la revista Nano Letters , encontró que una aplicación dos veces al día de ferumoxitol, que activó el peróxido de hidrógeno contenido en un enjuague de seguimiento, redujo significativamente la acumulación de placa dental dañina y tuvo un efecto específico sobre las bacterias en gran parte responsables de la caries dental. Estos tipos de nanopartículas con propiedades similares a las de las enzimas a veces se conocen como "nanozimas" y se exploran cada vez más por su potencial en aplicaciones biomédicas y medioambientales.

"Descubrimos que este enfoque es preciso y efectivo", dice Hyun (Michel) Koo, profesor de la Escuela de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania. "Interrumpe las biopelículas, particularmente las formadas por Streptococcus mutans , que causan caries, y también redujo la extensión de la caries del esmalte. Este es el primer estudio que conocemos realizado en un entorno clínico que demuestra el valor terapéutico de las nanozimas contra una enfermedad infecciosa".

El trabajo es una extensión de un artículo de 2018 publicado en Nature Communications , en el que Koo y sus colegas, incluido David Cormode de la Escuela de Medicina Perelman de Penn, demostraron que el tratamiento con peróxido de hidrógeno y nanopartículas de óxido de hierro podría prevenir la acumulación de biopelícula y la caries dental en un modelo experimental y en un modelo animal.

En el trabajo actual, los científicos querían dar el siguiente paso lógico, trabajando en humanos. En un estudio aleatorizado, hicieron que 15 participantes usaran un dispositivo removible similar a una dentadura postiza con esmalte dental real adherido, un método desarrollado y ampliamente probado por Domenick T. Zero de la Universidad de Indiana, coautor del artículo actual.

Los participantes del estudio aplicaron una solución que contenía azúcar al electrodoméstico cuatro veces al día, simulando comidas y refrigerios con alto contenido de azúcar consumidos en el transcurso de la vida diaria. Se pidió a los participantes que no cepillaran las muestras de esmalte, sino que enjuagaran el aparato dos veces al día. Los participantes se dividieron en tres grupos, uno con ferumoxitol y luego el enjuague con peróxido de hidrógeno, otro con una solución que proporciona los ingredientes inactivos del ferumoxitol y un tercero con agua sola.

Después de 14 días, los investigadores analizaron las biopelículas que se acumularon en las muestras de esmalte. Descubrieron que el tratamiento experimental reducía poderosamente el crecimiento de biopelículas que contenían S. mutantes y podría matar esta bacteria con alta especificidad. Otras bacterias comensales que normalmente se encuentran en la boca no se vieron afectadas por la terapia con ferumoxitol y peróxido de hidrógeno.

Los resultados y la seguridad del enfoque fueron respaldados por trabajos anteriores, que demostraron que las nanopartículas de óxido de hierro no se unen al tejido de la mucosa de la boca y no causan citotoxicidad ni cambios en el microbioma oral en un modelo animal.

"Este tratamiento no parece tener efectos nocivos fuera del objetivo", dice Koo.

La razón de esta precisión es triple. La reacción para catalizar el peróxido de hidrógeno solo ocurre en un ambiente altamente ácido, como el que surge cuando las bacterias que causan caries están presentes y activas. El tratamiento también hace que la matriz pegajosa de carbohidratos se descomponga, degradando la biopelícula y exponiendo los microbios. Y el ferumoxitol puede unirse específicamente a los receptores en el S. mutantes membrana celular, facilitando su destrucción.

En una etapa final del estudio, los investigadores agregaron un marcador que se vuelve azul cuando se expone a especies reactivas de oxígeno, como las generadas por la catálisis del peróxido de hidrógeno por nanopartículas de ferumoxitol. Y, de hecho, el equipo descubrió que la intensidad del marcado azul se correspondía con biopelículas ácidas que contenían S. mutantes .

Debido a esta capacidad de "detección", Koo señala que el tratamiento experimental tiene el potencial de convertirse en lo que se conoce como "teranóstico", es decir, un fármaco que puede usarse tanto para diagnosticar una afección como para tratarla. "También se puede usar en casa", dice Koo. "Puede enjuagarse con él, ver cuánta placa que causa caries hay y luego tratar con la solución o consultar a un dentista para un tratamiento de seguimiento". + Explora más

La placa dental no es rival para las nanopartículas catalíticas