Un equipo multidisciplinar del King’s College de Londres asegura, en un innovador estudio, que la pasta dental a base de cabello humano es clínicamente efectiva para proteger los dientes dañados. Descubrieron que la proteína queratina, que se encuentra en el cabello, la piel y la lana es la que repara el esmalte dental y detiene las primeras etapas de la caries.
Como se puede ver en el estudio que aparece en Advanced Healthcare Materials, este equipo descubrió que la queratina produce una capa protectora que imita la estructura y la función del esmalte natural cuando entra en contacto con los minerales de la saliva.
La caries dental es una de las enfermedades más prevalentes a nivel mundial, presentando el mayor impacto en el deterioro avanzado de la salud bucal. Si la caries no se trata, la enfermedad progresa con impactos adversos en el paciente, llevando a la destrucción irreversible de los tejidos dentales.
Para estos científicos reparar los primeros signos de daño tisular causados por el proceso de caries en la superficie del esmalte dental es clave en el desarrollo de sistemas funcionales biológicos para restaurar la estructura y funcionalidad nativas del esmalte.
“La queratina, en particular la α-queratina presente en la lana, -subrayan- tiene una compleja estructura jerárquica que permite su autoensamblaje y contribuye a su resistencia mecánica y estabilidad. La estructura orgánica de la queratina se caracteriza por su compleja jerarquía y una densa red de interacciones covalentes y no covalentes, incluyendo enlaces iónicos, de hidrógeno y disulfuro. Los enlaces disulfuro covalentes, formados a través de enlaces cruzados de cistina entre residuos de cisteína, desempeñan un papel crucial en la estabilización de las cadenas polipeptídicas, mejorando así la integridad mecánica de la fibra”.
Queratina para el esmalte
Cabe recordar que las estrategias biomiméticas para la reparación del esmalte han demostrado ser prometedoras, pero aún se enfrentan a significativas limitaciones.
Así, aunque algunos estudios han destacado la importancia estructural y funcional de la queratina en el esmalte dental, la investigación que analiza sus aplicaciones biomédicas en la reparación y regeneración del esmalte sigue siendo limitada.
En este trabajo sus autores consiguieron diseñar y desarrollar películas de queratina autorreticulantes a base de agua, capaces de facilitar cambios conformacionales dinámicos y proporcionar plantillas para la mineralización jerárquica.
Siempre según este equipo, estas películas de queratina optimizan su conformación tras la mineralización y controlan la nucleación y el crecimiento de las estructuras mineralizadas, infiltrando así las lesiones cariosas tempranas del esmalte para restaurar su estructura cristalográfica intrínseca, su apariencia estética y sus propiedades mecánicas. Esto elimina la necesidad de intervenciones quirúrgicas invasivas y sienta las bases para un cambio de paradigma en el manejo clínico de las lesiones cariosas tempranas.
El doctor Sherif Elsharkawy, autor principal de este trabajo, recuerda que, “a diferencia de los huesos y el cabello, el esmalte no se regenera; una vez que se pierde, desaparece para siempre”.
Los alimentos y bebidas ácidos, la mala higiene bucal y el envejecimiento contribuyen a la erosión y caries del esmalte, lo que provoca sensibilidad dental, dolor y, finalmente, pérdida de dientes.
Si bien actualmente se utilizan pastas dentales con flúor para ralentizar este proceso, se ha descubierto que los tratamientos con queratina lo detienen por completo. La queratina forma una densa capa mineral que protege los dientes y sella los canales nerviosos expuestos que causan sensibilidad, ofreciendo alivio tanto estructural como sintomático.
Pasta dental con arginina contra la caries
El tratamiento podría administrarse mediante una pasta dental de uso diario o como un gel aplicado profesionalmente, similar al esmalte de uñas, para una reparación más específica. Este equipo de investigadores ya está explorando vías de aplicación clínica y cree que la regeneración del esmalte a base de queratina podría estar disponible para el público en los próximos dos o tres años.
Como detallan en su trabajo, extrajeron queratina de la lana. Descubrieron que, al aplicarla a la superficie dental y entrar en contacto con los minerales presentes de forma natural en la saliva, forma una estructura cristalina altamente organizada que imita la estructura y la función del esmalte natural.
Con el tiempo, este andamiaje continúa atrayendo iones de calcio y fosfato, lo que da lugar al crecimiento de una capa protectora similar al esmalte alrededor del diente. Esto supone un avance significativo en la odontología regenerativa.
Por otra parte, en otro ensayo clínico realizado entre abril de 2019 y marzo de 2022, en tres centros sanitarios de China, con la participación de 6.000 niños, sus autores compararon la eficacia de tres dentífricos contra la caries: a base de 8 % de arginina; con 1,5 % de esta molécula y otro con 0,32 % de fluoruro de sodio.
El principal resultado fue que la pasta dental con 8,0 % de arginina mostró una reducción estadísticamente significativa de la incidencia de caries en comparación con el control con fluoruro de sodio, mientras que el dentífrico con 1,5 % de arginina mostró una reducción equivalente al control con fluoruro de sodio. Sus autores aseguran que con este trabajo se confirma que los dentífricos con arginina son alternativas eficaces al flúor para brindar protección anticaries.
Biotech magazine & news
Información compartida por la página de divulgación biotecnológica
Biotech Magazine & News. dirigida por José María Fernández-Rúa con la misma honestidad y rigor que ha caracterizado su andadura en papel desde la fundación de Biotech Magazine en 2006.
Expertos abordan los últimos avances en biotecnología, en sus diferentes colores: amarillo (Tecnología Alimentaria y Nutrición), azul (Acuicultura y Biotecnología Marina), blanco (Organismos modificados genéticamente), rojo (Biomedicina), verde (Biocombustibles, Agricultura y Biotecnología Ambiental) y violeta (Patentes e Invenciones). Biotech Magazine & News, editada por Cariotipo MH5, recoge noticias, entrevistas a líderes de I+D+I y artículos de opinión..