Ciclaje de pH en simulación de caries y evaluación de agentes remineralizadores basados en péptidos de autoensamblaje

Abstract

Introducción La caries dental es una enfermedad dinámica, multifactorial y no transmisible que resulta en la pérdida mineral y la degradación del colágeno de los tejidos dentales afectados. La simulación in vitro de la caries natural resulta de gran importancia en la investigación odontológica para el desarrollo y optimización de tratamientos clínicos más eficaces. El método de ciclaje de pH (CpH) es un procedimiento dinámico para la simulación de caries que consta de periodos alternos de des-remineralización. Por otro lado, el desarrollo de procesos de remineralización biomimética se perfila como una vía para superar la remineralización incompleta de la dentina (extra e intrafibrilar) durante el manejo de la caries. Para ello, el fosfopéptido de caseína-fosfato de calcio amorfo (FPC-FCA) y el péptido de autoensamblaje (PAE) P11-4 se han propuesto como alternativas biomiméticas al flúor (F-) para la remineralización en procesos cariosos. Esta tesis propone: i) evaluar la viabilidad del ciclaje de pH (CpH) en diferentes tiempos experimentales para la simulación de caries residual y ii) determinar el efecto en la composición química de la dentina desmineralizada de cuatro productos remineralizadores: solución de fluoruro de sodio al 0.2 % (NaF), FPC-FCA, PAE P11-4 y PAE P11-4 en combinación con monofluorofosfato de sodio (MFFS) sobre caries residual artificial obtenida mediante CpH. Materiales y métodos Para la primera fase -desmineralización-, se obtuvieron rodajas de dentina de terceros molares sanos. Estos especímenes se sometieron a periodos experimentales de CpH de 14 y 28 días. También se obtuvieron muestras de caries natural residual de molares cariados (ICDAS #5). La composición química y las propiedades microestructurales y morfológicas de las muestras de dentina se examinaron mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier-Reflectancia total atenuada (ATR-FTIR) y Raman, difracción de Rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido/energía dispersiva de Rayos X (MEB/EDX). Además, la profundidad del frente de desmineralización se evaluó mediante la tinción tricrómica de Masson (TTM). Para la segunda fase -remineralizacióntambién se obtuvieron rodajas de dentina de terceros molares sanos y se asignaron a seis grupos: dentina sana (DS), CpH por 28 días (CpH 28), CpH 28 + NaF, CpH 28 + GC Tooth Mousse® (FPC-FCA), CpH 28 + Curodont™ D’Senz (P11-4 + MFFS-900 ppm F-) y CpH 28 + Curodont™ Repair (P11-4). Posteriormente, las muestras se sometieron a una solución remineralizadora durante 24 h con objeto de evaluar la remineralización en una fase temprana, en condiciones ideales. La composición química a nivel molecular de las muestras se analizó mediante técnicas espectroscópicas de ATR-FTIR y Raman. Resultados El procedimiento de CpH provocó cambios notables en la composición mineral y en las características cristalinas con respecto a la DS y, en cierta medida, similares a los identificados en la caries natural. Dentro de ellos, se observó la disolución de carbonatos inestables-lábiles, pérdida de fosfatos de la matriz orgánica y disminución de la cristalinidad. A nivel morfológico, las imágenes de MEB mostraron algunos túbulos dentinarios ocluidos y otros con apertura extensa. Los resultados obtenidos mediante TTM revelaron que el CpH 28 produce una lesión más profunda que el CpH 14, simulando la progresión potencial de la caries natural con el tiempo de experimentación. Por otro lado, los productos remineralizadores (PR) aplicados en caries residual artificial, produjeron características tales como la formación de fosfatos asociados a diferentes ambientes de cristalinidad, la deposición mineral en la matriz orgánica y la mejora de la cristalinidad del componente mineral de la dentina. Conclusiones El CpH es un método químico-dinámico adecuado para la simulación de caries en dentina. Los resultados experimentales de este estudio permiten comprender mejor los mecanismos de desmineralización que podrían producirse en un entorno in vivo y proporcionan un sustrato estandarizado similar a la caries residual natural. Los productos remineralizadores (PR) evaluados producen cambios composicionales significativos en la dentina previamente desmineralizada. Asimismo, la presente investigación permite ampliar la comprensión del comportamiento del PAE P11-4 sobre la dentina, mostrando variaciones composicionales a nivel molecular similares al NaF y al FPC-FCA. El P11-4 podría considerarse una alternativa adecuada para el tratamiento y la remineralización de las lesiones producidas por caries en la dentina.