Esses tipos de nanopartaculas com propriedades semelhantes a enzimas são a s vezes conhecidas como

Emparelhar nanopartaculas de a³xido de ferro com pera³xido de hidrogaªnio resulta em um tratamento precisamente direcionado para matar bactanãrias orais prejudiciais, quebrar placas denta¡rias e atémesmo diagnosticar biofilmes orais prejudiciais, de acordo com um novo estudo. Crédito: Cortesia dos autores do estudo.
Um conjunto crescente de evidaªncias aponta para uma ligação entre anemia por deficiência de ferro e ca¡rie denta¡ria grave. Se a conexão écorrelativa ou causador édesconhecida, embora ambas as condições estejam associadas a ma¡s dietas e sejam mais comuns em pessoas que vivem em ambientes empobrecidos e com condições médicas subjacentes.
Agora, uma pesquisa da Universidade da Pensilva¢nia, em colaboração com a Universidade de Indiana, sugere que uma terapia aprovada pela FDA para anemia com deficiência de ferro também épromissora para tratar, prevenir e atémesmo diagnosticar a decadaªncia denta¡ria. A terapaªutica, uma combinação de uma solução contendo nanopartaculas de a³xido de ferro chamada ferumoxytol e pera³xido de hidrogaªnio, foi aplicada ao esmalte denta¡rio real colocado em um aparelho semelhante a 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 pera³xido de hidrogaªnio contido em uma lavagem de acompanhamento, reduziu significativamente o acaºmulo de placa denta¡ria prejudicial e teve um efeito direcionado sobre as bactanãrias em grande parte responsa¡veis pela ca¡rie denta¡ria. Esses tipos de nanopartaculas com propriedades semelhantes a enzimas são a s vezes conhecidas como "nanozymes" e estãocada vez mais sendo exploradas por seu potencial em aplicações biomédicas e ambientais.
"Descobrimos que essa abordagem éprecisa e eficaz", diz Hyun (Michel) Koo, professor da Faculdade de Medicina Odontola³gica da Universidade da Pensilva¢nia. "Interrompe os biofilmes, particularmente os formados por Streptococcus mutans, que causam ca¡rie, e também reduziu a extensão da decadaªncia do esmalte. Este éo primeiro estudo que conhecemos feito em um ambiente clanico que demonstra o valor terapaªutico das nanozymes contra uma doença infecciosa."
O trabalho éuma 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 nanoa³xido de a³xido de ferro-hidrogaªnio poderia impedir o acaºmulo de biofilme e a ca¡rie denta¡ria em um modelo experimental e um modelo animal.
No trabalho atual, os cientistas queriam dar o pra³ximo passo la³gico, trabalhando em humanos. Em um estudo randomizado, eles tiveram 15 participantes usando um dispositivo removavel, semelhante a dentadura, com esmalte denta¡rio real anexado, um manãtodo desenvolvido e extensivamente testado por Domenick T. Zero da Universidade de Indiana, um autor co-correspondente no artigo atual.
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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 dia¡ria. Os participantes foram convidados a não escovar os espanãcimes 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 pera³xido de hidrogaªnio, um com uma solução que fornece os ingredientes inativos no ferumoxytol, e um tera§o apenas com a¡gua.
Apa³s 14 dias, os pesquisadores analisaram os biofilmes que se acumularam nos espanãcimes de esmalte. Eles descobriram que o tratamento experimental reduziu potentemente o crescimento de biofilmes contendo S. mutans e poderia matar essa bactanãria com alta especificidade. Outras bactanãrias commensais normalmente encontradas na boca não foram afetadas pela terapia de pera³xido de fanãxitol-hidrogaªnio.
Os resultados e a segurança da abordagem foram apoiados por trabalhos anteriores, que mostraram que as nanopartaculas de a³xido 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 razãopara essa precisão étrês vezes. A reação ao catalisar o pera³xido de hidrogaªnio são acontece em um ambiente altamente a¡cido, como o que surge quando bactanãrias causadoras de ca¡dicos estãopresentes e ativas. O tratamento também faz com que a matriz pegajosa dos carboidratos se desfaz, degradando o biofilme e expondo os micróbios. E ferumoxytol pode se ligar especificamente a receptores na membrana celular S. mutans, facilitando sua matana§a.
Em um esta¡gio final do estudo, os pesquisadores adicionaram um marcador que fica azul quando exposto a espanãcies reativas de oxigaªnio, como as geradas pela cata¡lise do pera³xido de hidrogaªnio por nanopartaculas de ferumoxytol. E, de fato, a equipe descobriu que a intensidade da rotulagem azul correspondia a biofilmes a¡cidos contendo S. mutans.
Por causa dessa capacidade de "detecção", Koo observa que o tratamento experimental tem o potencial de se tornar o que éconhecido como "teranostico", ou seja, uma droga que pode ser usada tanto para diagnosticar uma condição quanto trata¡-la. "Tambanãm pode ser usado em casa", diz Koo. "Vocaª 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."