p O farnesol é liberado dos transportadores de nanopartículas na placa dentária causadora de cárie. Crédito:Michael Osadciw / University of Rochester
p Os agentes terapêuticos destinados a reduzir a placa dentária e prevenir a cárie dentária são frequentemente removidos pela saliva e pelo ato de engolir antes de fazerem efeito. Mas uma equipe de pesquisadores desenvolveu uma maneira de evitar que as drogas sejam eliminadas. p A placa dentária é composta de bactérias emaranhadas em uma matriz pegajosa de polímeros - uma matriz polimérica - que está firmemente presa aos dentes. Os pesquisadores, liderado por Danielle Benoit na Universidade de Rochester e Hyun Koo na Escola de Medicina Dentária da Universidade da Pensilvânia, descobriram uma nova maneira de entregar um agente antibacteriano dentro da placa, apesar da presença de saliva.
p Suas descobertas foram publicadas na revista
ACS Nano .
p “Tínhamos dois desafios específicos, "disse Benoit, professor assistente de engenharia biomédica. "Tivemos que descobrir como entregar o agente antibacteriano aos dentes e mantê-lo lá, e também como liberar o agente para os locais-alvo. "
p Para entregar o agente - conhecido como farnesol - aos locais de destino, os pesquisadores criaram uma massa esférica de partículas, referido como um transportador de nanopartículas. Eles construíram a camada externa com segmentos catiônicos - ou carregados positivamente - dos polímeros. Para dentro da transportadora, eles garantiram a droga com polímeros hidrofóbicos e responsivos ao pH.
p A camada externa carregada positivamente do transportador é capaz de permanecer no lugar na superfície dos dentes porque o esmalte é composto, em parte, de HA (hidroxiapatita), que é carregado negativamente. Assim como ímãs de carga oposta são atraídos um pelo outro, o mesmo é verdade para as nanopartículas e HA. Porque os dentes são revestidos de saliva, os pesquisadores não tinham certeza de que as nanopartículas iriam aderir. Mas não apenas as partículas permaneceram no lugar, eles também foram capazes de se ligar à matriz polimérica e aderir à placa dentária.
p Uma vez que as nanopartículas podem se ligar a dentes revestidos de saliva e dentro da placa, Benoit e colegas os usaram para transportar um agente antibacteriano para os locais-alvo. Os pesquisadores então precisaram descobrir como liberar efetivamente o agente na placa.
p Uma característica fundamental do material transportador interno é que ele se desestabiliza em níveis de ácido ou baixo pH, como 4.5, permitindo que a droga escape mais rapidamente. E é exatamente isso que acontece com o nível de pH da placa quando ela é exposta à glicose, sacarose, amido, e outros produtos alimentícios que causam cáries. Em outras palavras, as nanopartículas liberam a droga quando expostas a hábitos alimentares que causam cáries - precisamente quando é mais necessária para interromper rapidamente as bactérias produtoras de ácido.
p Os pesquisadores testaram o produto em ratos infectados com Streptococcus mutans - um micróbio que causa cáries. "Aplicamos as soluções de teste na boca dos ratos duas vezes ao dia por 30 segundos, simulando o que uma pessoa pode fazer usando enxágue bucal de manhã e à noite, "disse Hyun Koo, professora do Departamento de Ortodontia e co-autora sênior do trabalho. “Quando a droga era administrada sem os portadores de nanopartículas, não houve efeito sobre o número de cáries e apenas uma redução muito pequena em sua gravidade. Mas quando foi entregue pelos transportadores de nanopartículas, tanto o número quanto a gravidade das cavidades foram reduzidos. "
p A formação de placa e a cárie dentária são condições crônicas que precisam ser monitoradas por meio de visitas regulares ao consultório odontológico. Os pesquisadores esperam que seus resultados um dia levem a melhores - e talvez permanentes - tratamentos para placa dentária e cáries dentárias, bem como outras doenças relacionadas ao biofilme.