Saúde

Terapia 'nanozyme' previne acúmulo de placa dentária prejudicial
Esses tipos de nanopartículas com propriedades semelhantes a enzimas são às vezes conhecidas como
Por Katherine Unger Baillie - 26/10/2021


Emparelhar nanopartículas de óxido de ferro com peróxido de hidrogênio resulta em um tratamento precisamente direcionado para matar bactérias orais prejudiciais, quebrar placas dentárias e até mesmo diagnosticar biofilmes orais prejudiciais, de acordo com um novo estudo. Crédito: Cortesia dos autores do estudo.

Um conjunto crescente de evidências aponta para uma ligação entre anemia por deficiência de ferro e cárie dentária grave. Se a conexão é correlativa ou causador é desconhecida, embora ambas as condições estejam associadas a más dietas e sejam mais comuns em pessoas que vivem em ambientes empobrecidos e com condições médicas subjacentes.

Agora, uma pesquisa da Universidade da Pensilvânia, em colaboração com a Universidade de Indiana, sugere que uma terapia aprovada pela FDA para anemia com deficiência de ferro também é promissora para tratar, prevenir e até mesmo diagnosticar a decadência dentária. A terapêutica, uma combinação de uma solução contendo nanopartículas de óxido de ferro chamada ferumoxytol e peróxido de hidrogênio, foi aplicada ao esmalte dentário real colocado em um aparelho semelhante à dentadura e usado pelos sujeitos do estudo.

O estudo, publicado na revista Nano Letters,constatou que uma aplicação duas vezes por dia de ferumoxitol, que ativou peróxido de hidrogênio contido em uma lavagem de acompanhamento, reduziu significativamente o acúmulo de placa dentária prejudicial e teve um efeito direcionado sobre as bactérias em grande parte responsáveis pela cárie dentária. Esses tipos de nanopartículas com propriedades semelhantes a enzimas são às vezes conhecidas como "nanozymes" e estão cada vez mais sendo exploradas por seu potencial em aplicações biomédicas e ambientais.

"Descobrimos que essa abordagem é precisa e eficaz", diz Hyun (Michel) Koo, professor da Faculdade de Medicina Odontológica da Universidade da Pensilvânia. "Interrompe os biofilmes, particularmente os formados por Streptococcus mutans, que causam cárie, e também reduziu a extensão da decadência do esmalte. Este é o primeiro estudo que conhecemos feito em um ambiente clínico que demonstra o valor terapêutico das nanozymes contra uma doença infecciosa."

O trabalho é uma extensão de um artigo de 2018 publicado na Nature Communications, no qual Koo e colegas, incluindo David Cormode da Penn's Perelman School of Medicine, mostraram que o tratamento de nanoóxido de óxido de ferro-hidrogênio poderia impedir o acúmulo de biofilme e a cárie dentária em um modelo experimental e um modelo animal.

No trabalho atual, os cientistas queriam dar o próximo passo lógico, trabalhando em humanos. Em um estudo randomizado, eles tiveram 15 participantes usando um dispositivo removível, semelhante à dentadura, com esmalte dentário real anexado, um método desenvolvido e extensivamente testado por Domenick T. Zero da Universidade de Indiana, um autor co-correspondente no artigo atual.
 
Os participantes do estudo aplicaram uma solução contendo açúcar ao aparelho quatro vezes ao dia, imitando refeições e lanches de alto teor de açúcar consumidos no decorrer da vida diária. Os participantes foram convidados a não escovar os espécimes de esmalte, mas, em vez disso, enxaguar o aparelho duas vezes por dia. Os participantes foram divididos em três grupos, com um usando o ferumoxytol e o enxaguante de peróxido de hidrogênio, um com uma solução que fornece os ingredientes inativos no ferumoxytol, e um terço apenas com água.

Após 14 dias, os pesquisadores analisaram os biofilmes que se acumularam nos espécimes de esmalte. Eles descobriram que o tratamento experimental reduziu potentemente o crescimento de biofilmes contendo S. mutans e poderia matar essa bactéria com alta especificidade. Outras bactérias commensais normalmente encontradas na boca não foram afetadas pela terapia de peróxido de féxitol-hidrogênio.

Os resultados e a segurança da abordagem foram apoiados por trabalhos anteriores, que mostraram que as nanopartículas de óxido de ferro não se ligam ao tecido mucosa na boca e não causam citotoxicidade ou alterações no microbioma oral em um modelo animal.

"Este tratamento não parece ter efeitos prejudiciais e fora do alvo", diz Koo.

A razão para essa precisão é três vezes. A reação ao catalisar o peróxido de hidrogênio só acontece em um ambiente altamente ácido, como o que surge quando bactérias causadoras de cádicos estão presentes e ativas. O tratamento também faz com que a matriz pegajosa dos carboidratos se desfaça, degradando o biofilme e expondo os micróbios. E ferumoxytol pode se ligar especificamente a receptores na membrana celular S. mutans, facilitando sua matança.

Em um estágio final do estudo, os pesquisadores adicionaram um marcador que fica azul quando exposto a espécies reativas de oxigênio, como as geradas pela catálise do peróxido de hidrogênio por nanopartículas de ferumoxytol. E, de fato, a equipe descobriu que a intensidade da rotulagem azul correspondia a biofilmes ácidos contendo S. mutans.

Por causa dessa capacidade de "detecção", Koo observa que o tratamento experimental tem o potencial de se tornar o que é conhecido como "teranostico", ou seja, uma droga que pode ser usada tanto para diagnosticar uma condição quanto tratá-la. "Também pode ser usado em casa", diz Koo. "Você pode enxaguar com ela, ver quanta placa causadora de cavidade existe e, em seguida, tratar com a solução ou consultar um dentista para tratamento de acompanhamento."

 

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