dijous, 18 de febrer del 2010

DENTIFRICI ENZIMÀTIC

Maria José Ojeda. Curs 2009-2010

1. Introducció

La pasta de dents s'ha fet servir des de llarg temps enrere contribuint al manteniment d'una boca sana i neta que permetés un primer somriure blanc i lluent. El seu descobriment es remunta a l'època egípcia en què es feia servir una barreja coneguda com a clíster composta de pedra tosca polvoritzada, sal, pebre, aigua, ungles de bou i closca d'ou. Afortunadament, la composició ha anat variant durant la història fins arribar avui dia en què tenim un ampli ventall de dentifricis especialitzats en cada higiene bucal. Tot i així, el desenvolupament dels dentifricis ha estat llarg, ja que no va ser fins al 1842 en què l'odontòleg Peabody va introduir el sabó com a component principal substituint part de la barreja inicial, i finalment el fluor va constituir la novetat a l'inici del segle XX per al tractament de taques dentals i la prevenció de les càries. A partir d'aquest moment, la innovació de les pastes dentifrícies s'ha centrat en altres problemàtiques terapèutiques o en aspectes millorables com la textura, el sabor o la presentació, per tal de comercialitzar una pasta en funció de l'edat i les característiques personals de les nostres dents i genives.

Concretament, l'objectiu d'aquest treball és fer una anàlisi d'un d'aquests dentifricis especialitzats que aporten nous beneficis en la salut bucal, es tracta del dentifrici enzimàtic que avui dia ja es troba comercialitzat per a pacients amb sequedat bucal, blanquejant i preventiu de la capa bacteriana sobre les dents.


2. Components dels dentifricis

A causa de l'especialitat dels dentifricis actuals, els components d'una pasta poden variar respecte a la resta, encara que molt dels ingredients són comuns i presenten una funció determinada. Així, podem classificar els components dels dentifricis segons si són:
Agents netejadors dels quals destaquen els detergents ja que actuen com a agents tensoactius encarregats de disminuir la tensió superficial i de penetrar i solubilitzar les restes bucals. El lauryl sulfat de sodi és el més utilitzat donat que és un compost compatible amb el fluor.
Agents preventius de càries recull tots aquells components que actuen sobre la placa bacteriana eliminant els microorganismes presents. Com a representant destacat està el fluor que, a més d'antibacterià, permet una alta resistència al desgast de l'esmalt i disminueix la sensibilitat dentària.
Agents que prevenen el sarro dental són principalment els abrasius, concretament es fan servir els fosfats sòdic i càlcic. Aquests components en una concentració determinada juntament amb l'efecte mecànic del raspall eliminen els dipòsits acumulats sense afectar a la dent.
Agents antisensibilitzants aplicats especialment en dentifricis destinats a persones que pateixen afecció a canvis tèrmics, sabors àcids o dolços i requereixen un tractament prolongat en el temps per tal de mantenir l'efectivitat. En aquest cas, es poden combinar diferents principis actius per a potenciar els efectes, especialment es fan servir nitrat de potassi amb fluorur sòdic.
Agents blanquejants en dentifricis de manteniment després d'un tractament clínic. Els compostos que es fan servir són peròxid de carbamida i bicarbonat sòdic.

3. Els enzims emprats

Pel que fa als dentifricis enzimàtics concretament, poden incorporar diferents catalitzadors en funció de l'aplicació a què vagin destinats. Aquestes pastes dentals especialitzades es fan servir per a persones que pateixen xerostomia, és a dir, sequedat en la boca, també s'utilitza com a blanquejant i, com d'altres compostos, per a prevenir la capa bacteriana. Així, els enzims més emprats són pertanyents a les oxidorreductases de manera que catalitzen la transferència d'electrons d'una molècula donant a una receptora, tot i així, s'investiga també amb altres classes d'enzims.

La Glucosa oxidasa és una oxidorreductasa (EC 1.1.3.4) que té el grup OH de la glucosa com a donador i l'oxigen com a acceptor de l'electró. A més, per a catalitzar l'oxidació fa servir el FAD com a cofactor.
Reacció: Beta-D-glucose + O2 = D-glucono-1,5-lactone + H2O2)


Peroxidasa és una oxidorreductasa (EC 1.11.1.7) que té el grup peròxid com a acceptor d'electrons i fa servir el grup hemo com a cofactor. Es troba present a la mateixa saliva.
Reacció: Donor + H2O2 = oxidized donor + 2 H2O


A partir d'aquests dos enzims principals, es poden fer servir en casos concrets d'altres catalitzadors molt relacionats amb els anteriors, per exemple, la lactoperoxidasa, la qual catalitza la oxidació del tiocianat en presència de peròxid d'hidrogen generant productes amb activitat antimicrobiana. Es tracta d'un enzim natural que es troba a secrecions de glàndules mamàries, llagrimals o salivals.
Lactoferrina és una glucoproteïna que es troba a diferents sistemes biològics, especialment, en la llet materna, la secreció llagrimal, saliva o líquid pancreàtic. Pertany al grup enzimàtic de les transferrines que tenen com a funció la regulació de la concentració de ferro lliure. Té, a més, una funció immunoreguladora de secreció d'interleuquines pertanyent a la immunitat primària.
Lisozim és una glicosil hidrolasa (EC 3.2.1.17) present també en les mucoses de forma natural que presenta propietats antibiòtiques donat que degrada part del bacteri per tal de facilitar la fagocitosi per cèl·lules immunitàries.

Reacció: N-acetil-D-glucosamina + N-acetilmuràmic = peptidoglicà (hidròlisi enllaç (1-4)-beta)


4. Aplicacions dels dentifricis enzimàtics

4.1. L'emblanquiment dental
Diversos estudis d'investigació, preocupats per l'estètica dental han aconseguit un dentifrici més eficient per a blanquejar les dents enfront a l'ús habitual de peròxid de carbamida, el qual ha de ser activat amb calor, llum o làser. Aquest progressiu canvi de color dental acostuma a estar degut a les pràctiques diàries de la mateixa persona com ara el tabac, la dieta o el vi; d'altra banda, també pot estar degut a una alteració cromàtica intrínseca de la dent o la dentina. Com a conseqüència, amb l'interès de decolorar les dents, existeixen diverses tècniques, entre les quals hi ha més agressives o més efectives.

La tècnica actual més utilitzada és un tractament a la consulta amb peròxid d'hidrogen en alta concentració, seguit d'un manteniment al domicili amb peròxid de carbamida. No obstant, aquests productes químics poden ser tòxics provocant efectes nocius en la salud com ara neoplàsies en la mucosa oral, gingivitis ulcerativa, la llengua vellosa, entre d'altres, obligant a fer servir un protector mentre es fan servir aquests compostos, tant és així que els productes tenen una activitat màxima permesa de 1% de peròxid d'hidrogen equivalent al 3% de peròxid de carbamida. Amb l'objectiu d'evitar aquests riscos, la Universitat de les Illes Balears (UIB) ha patentat un dentifrici que permet un emblanquiment enzimàtic basat en l'acció de la peroxidasa, la qual optimitza les reaccions del peròxid d'hidrogen proporcionant major velocitat i activant un efecte protector de la mucosa oral. Gràcies a aquests avantatges que presenta l'enzim, les concentracions de peròxid d'hidrogen emprades en el tractament són menors i requereix un menor temps d'exposició, per tant, es redueix el risc de patir efectes secundaris i s'aconsegueix una major predictibilitat dels resultats de l'emblanquiment.

Actualment, el grup d'investigació de la UIB col·laborant amb els laboratoris Kin ha patentat, durant aquest any, un producte en forma de pasta dentífrica, colutori i gel, conegut amb el nom comercial de FKD plus que funciona com a blanquejant dental. En general, les proves que van realitzar es van basar en primer terme en la decoloració de solucions tenyides amb tetraciclines, comparades entre dos grups, un dels quals contenia peròxid de carbamida i l'altre incloïa a més, peroxidasa. Com a resultat, es va poder observar per espectofotmetria un emblanquiment intens i ràpid en el grup que incorporava l'enzim. Durant la següent etapa es va treballar amb peces dentals, seguint el mateix esquema. Finalment, va ser elaborada la pasta dental eliminant posibles inhibidors com components fluorats que redueixen la seva activitat, així com l'elecció dels excipients que es farien servir per a preservar la seva degradació. Altres factors a tenir en compte per evitar la desnaturalització de l'enzim en el moment d'envasar-lo és la temperatura ambient. Per últim, com qualsevol fàrmac, són necessaris uns estudis clínics amb pacients de la població per a determinar la seva eficàcia com a blanquejant. Pel que fa a la capacitat protectora oferida per la peroxidasa ha estat demostrada en cultius de fibroblast exposats a diferents concentracions de peròxid d'hidrogen.

'Nuevo dentífrico' (Reportaje Emisoras: Mallorca)



Fins al moment, no s'han trobat inconvenients per la interacció peròxid de carbamida i peroxidasa, sinó al contrari, s'ha aconseguit blanquejar les dents amb una concentració més baixa de peròxid de carbamida, reduir la velocitat i per tant, el temps d'exposició per evitar efectes nocius i una eficiència major en els resultats. Tot i que aquest nou dentifrici ja es troba comercialitzat, les investigacions continuen en aquest camp, amb l'ús de la catalasa per a inactivar el peròxid d'hidrogen en l'acabament del tractament blanquejador clínic ja que és important una bona neteja per a assegurar-se que no han quedat restes que podrien penetrar als teixits dentaris o de les genives provocant imflamacions.

4.2. Tractament de la xerostomia
La xerostomia es la sensació de sequedat bucal que pot ser causada per una disminució de la quantitat salival. La saliva actua com a lubrificant de la boca i la faringe superior, modula la flora oral i participa en la digestió inicial dels aliments degut als components enzimàtics com l'amilasa i proteases, a més, ajuda a parlar, permet la sensació de gust i té propietats antibacterianes. D'altra banda, la quantitat salival es veu influenciada per diferents factors que estimulen la seva secreció com la dieta, les hormones o el ritme circadià. Per tant, la xerostomia, tot i ser una símptoma poc avaluada pels metges, pot comportar alteracions de les funcions orals abans descrites per la manca de saliva provocats pel consum de fàrmacs, l'estrés, el tabac, la radioteràpia i diferents malalties sistèmiques.

Les complicacions degudes a la xerostomia són càries, candidiasis i dolor, de manera que podem prevenir aquests efectes mantenint una higiene bucal rigorosa mitjançant dentifricis amb alt contingut en fluor i amb enzims com la peroxidasa.

El laboratori que comercialitza productes destinats a aquesta patologia és Biotene, el qual incorpora el sistema enzimàtic LP3 en cadascuna de les formes d'higiene oral com per exemple pastes de dents, sprais, gels o xiclets. A més, afegeixen polímers hidratants i humectants per a enfortir el sistema antibacterià natural de la saliva i permetre una major lubricació. A banda de les seves característiques en la millora de la xerostomia, aporta els beneficis propis de qualsevol pasta dentifrícia per a prevenir les càries o combatre el mal alè.

*Podeu trobar més experiències personals a: http://www.biotene.com/Your-experiences.aspx

El sistema enzimàtic LP3 està format per tres proteïnes catalitzadores que es poden trobar de forma natural a la saliva i que han estat àmpliament testades per a la preservació bacteriana. Aquests tres enzims afegits en els productes Biotene són lactoperoxidasa, lisozim i lactoferrina, de forma que cadascun aporta beneficis per suplementar o substituir les funcions vitals de la saliva en el nostre organisme. Així, la reacció de la lactoperoxidasa produeix hipotiocianat que actua d'agent antimicrobià ja que interfereix en la activitat enzimàtica d'alguns bacteris. Respecte al lisozim, afecta als lligams dels components de la paret bacteriana provocant feblesa en la seva estructura, també evita que els microorganismes s'adhereixin als teixits tous de la boca i les dents i produeix productes que lisen les cèl·lules bacterianes. Pel que fa a la lactoferrina, la seva catàlisi permet reduir la quantitat disponible de ferro, alterant així processos metabòlics de certs bacteris. Per tant, aquest conjunt enzimàtic present en el tractament de la xerostomia, permeten suplementar els mecanismes de defensa salival per tal de mantenir una boca saludable enfront a la infecció de bacteris.


4.3. Prevenció de la capa bacteriana
Com ja hem anat veient, diversos components, com el fluor, i enzims que afegim a la pasta dentifrícia tenen activitat antimicrobiana, en conseqüència, permeten evitar l'aparició de les càries i possibles infeccions orals gràcies a un ús regular en la neteja de les dents. No obstant, s'ha estudiat com l'addicció de mutanases i dextranases donen un resultat més eficient en la prevenció de les càries que són degudes a una acumulació de alfa-D-glucans provinents de certs microorganismes com Streptococcus spp.

5. Conclusions

L'aplicació d'enzims en activitats quotidianes és cada cop més intensa, tot i que passi desapercebuda per a la majoria de les persones. La neteja bucal és dia a dia més específica a les nostres necessitats, de manera que va prenent una importància rellevant la innovació de noves estratègies més segures i eficaces. D'aquesta forma, la investigació amb enzims ha permès una oportunitat per a aportar noves propietats als dentifricis, destinats especialment a problemes o millores de la higiene bucal. El fet de treballar amb catalitzadors propis de les nostres mucoses genera confiança i seguretat reduint, en principi, els efectes secundaris.

Com hem resumit, les principals aplicacions destacades dels enzims fins al moment en les pastes de dents és l'emblanquiment, el tractament de la xerostomia i la prevenció de patògens, però és molt probable que la presència d'enzims no acabi aquí, sinó que es continuï treballant en les seves possibilitats. Dintre d'aquest àmbit, les peroxidases continuen sent les protagonistes degut a la seva capacitat de facilitar les reaccions d'oxidació amb el peròxid d'hidrogen reduint així l'exposició i augmentant la velocitat, a més, de la seva activitat protectora. No obstant, altres tipus d'enzims com glicosil hidrolases ja es troben en el punt de mira per a extreure beneficis en el futur.


6. Bibliografia