Un material vitrocerámico es eficaz para tratar la hipersensibilidad en la dentina

También se está probando el biosilicato en implantes oculares y en huesecillos artificiales del oído

Por Elton Alisson

Agência FAPESP – Científicos de la Facultad de Odontología de la Universidad de São Paulo (USP) con sede en la localidad de Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil), están probando un material vitrocerámico con el objetivo de tratar la hipersensibilidad dental, aquel dolor agudo que se desencadena al ingerir alimentos y bebidas calientes o frías, causado por la retracción de la encía y la exposición de túbulos microscópicos de uno de los tejidos que forman los dientes: la dentina.

Este material, desarrollado por investigadores del Laboratorio de Materiales Vítreos (LaMaV), dependiente del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), también en São Paulo, Brasil, también está pasando por experimentos en implantes oculares y huesos artificiales del oído medio, entre otras aplicaciones, en el ámbito del Centro de Investigación, Educación e Innovación en Vidrios (CeRTEV), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) financiados por la FAPESP.

“El material, al que denominamos biosilicato, se obtiene a partir de la cristalización controlada de un vidrio especial mediante tratamientos térmicos. Así es como logramos obtener un material vitrocerámico con grandes ventajas con relación al vidrio convencional”, declaró Edgar Dutra Zanotto, docente del Departamento de Ingeniería de Materiales del Centro de Ciencias Exactas y Tecnología de la UFSCar y coordinador del CeRTEV, a Agência FAPESP.

Según Zanotto, una de las principales características de dicho material consiste en que es bioactivo. Al entrar en contacto con fluidos corporales como la saliva y el plasma sanguíneo, el biosilicato pasa por reacciones que llevan a la formación de una capa de hidroxicarbonato apatita (HCA) en su superficie, un compuesto similar químicamente a la fase mineral de los huesos.

De este modo, el material vitrocerámico bioactivo tiene la capacidad de adherirse a huesos, dientes e incluso a cartílagos. “Existen decenas de posibles aplicaciones del biosilicato. Por ahora hemos ensayado clínicamente tan sólo algunas en Medicina y Odontología”, dijo Zanotto.

La hipersensibilidad dentinaria

Para tratar la hipersensibilidad dentinaria, los científicos aplican el material vitrocerámico en polvo en forma de partículas micrométricas con un tamaño suficiente como para rellenar la cavidad de los túbulos de la dentina.

En contacto con la saliva, este material sufre reacciones que inducen la formación de HCA en su superficie. De este modo, se bloquean los túbulos dentinarios impidiendo que líquidos presentes en dichos tubos microscópicos puedan ser estimulados por cambios de temperatura o de calor de alimentos y bebidas para provocar sensibilidad.

“Ya se han realizado ensayos clínicos en humanos con el fin de evaluar la eficacia del material vitrocerámico en el tratamiento de la sensibilidad dentinaria”, comentó Zanotto.

Uno de los estudios clínicos, llevado adelante por investigadores de la Facultad de Odontología de la USP de Ribeirão Preto, contó con la participación de 142, pacientes divididos en grupos que se sometieron a distintos tipos de tratamientos.

Los resultados de dicho estudio revelaron que el grupo de pacientes tratados con biosilicato disperso en una solución con agua destilada presentó una mayor disminución de los niveles de dolor en comparación con aquéllos tratados con las pastas dentales con agentes antihiperestésicos disponibles en el mercado.

“El estudio indicó que partículas micronizadas de biosilicato pueden aportarles una respuesta inmediata, eficaz y de larga duración a los pacientes que sufren hipersensibilidad en la dentina”, dijo Zanotto.

Huesos artificiales

Los científicos del LaMaV también desarrollan huesecillos artificiales del oído medio humano, el estribo, el yunque y el martillo, a base de biosilicato.

Las prótesis óseas tienen alrededor de 10 milímetros de longitud y entre 1 y 2 milímetros de espesor. Se implantan en pacientes con deficiencia auditiva ocasionada por problemas en esos huesos, provocados a su vez por infecciones o diversas afecciones.

Una de las diferencias de los huesos artificiales en comparación con aquéllos elaborados con otros materiales, según Zanotto, radica en que, aparte de ser bioactivos, también puede mecanizárselos y, así, se puede ajustar el tamaño de las piezas a la cavidad intraauricular del paciente en el momento de la cirugía.

“Cada persona tiene un tamaño de la cavidad distinto. Al momento de la implantación, el cirujano puede mecanizar la pieza y ajustarla a la cavidad intraauricular del paciente”, dijo.

Las prótesis se evaluaron en el marco de un estudio clínico a cargo de investigadores de la Facultad de Medicina de la USP de Ribeirão Preto con 29 pacientes con merma auditiva provocada por la pérdida de la función de los huesecillos del oído medio.

Mediante test audiométricos, los científicos compararon la recuperación auditiva de los pacientes al cabo de tres meses del reemplazo total o parcial de los huesecillos por prótesis elaboradas con biosilicato.

Los resultados indicaron que las prótesis reemplazaron eficientemente a los huesecillos. De los 29 pacientes, 24 recuperaron la audición y otros cinco presentaron problemas no relacionados con el uso de las prótesis.

“El porcentaje de pacientes que recuperaron la audición es espectacular e indica que los huesos artificiales son sustitutos eficaces de los huesecillos, no sólo por sus propiedades bioquímicas y mecánicas, sino también porque se los puede mecanizar”, evaluó Zanotto.
 

Implantes orbitales

Una de las aplicaciones más recientes del biosilicato, ideada por investigadores del LaMaV, apunta a los implantes oculares, conocidos popularmente como “ojos de vidrio”.

Como el biosilicato es bioactivo, los implantes oculares que los investigadores elaboraron a base del material vitrocerámico se adhieren a los tejidos circundantes al ojo del paciente.

De este modo, el implante acompaña el movimiento del ojo no dañado del paciente a quien se lo colocó, explicó Zanotto. “Los ojos de vidrio convencionales son estáticos. Cuando la persona mueven el ojo no dañado, la prótesis de vidrio normal no se mueve”, añadió.

De acuerdo con el investigador, existen en el mercado actualmente implantes oculares que también tienen movimiento, elaborados a base de polímeros. Con todo, su precio puede llegar a los 4 mil reales.

“La idea de desarrollar prótesis oculares a base de un material vitrocerámico consiste en llegar a un producto con una mejor respuesta biológica y, aparte, disminuir su costo”, afirmó.

El implante orbital está evaluándose en un estudio clínico llevado adelante por investigadores del Departamento de Oftalmología de la Facultad de Medicina de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en su campus de la ciudad de Botucatu (São Paulo, Brasil), con aproximadamente 30 pacientes que se sometieron a procedimientos de remoción de uno de los ojos en función de traumas graves.

De acuerdo con un informe preliminar redactado por el equipo quirúrgico responsable del estudio clínico, hasta el momento ninguno de los pacientes presentó complicaciones posoperatorias o señales de inflamación, dehiscencia [apertura de la sutura] o extrusión del implante, pasados más de seis meses de la realización de la cirugía.

Los test de laboratorio y tomografías computarizadas de los pacientes que ha pasado por el estudio tampoco indicaron ninguna alteración en órganos vitales, o migración, formación de abscesos o inflamaciones alrededor de los implantes.

“Esta área de materiales bioactivos para su aplicación en Medicina se encuentra en pleno crecimiento en todo el mundo”, dijo Zanotto. “Contamos con una red de colaboración formada por más de 50 científicos de distintas instituciones de investigación en áreas tales como Biología, Fisioterapia, Medicina y Odontología.”

Las aplicaciones del biosilicato resultaron en patentes, y algunas de ellas –como la del material en forma de partículas micrométricas destinado al tratamiento de la hipersensibilidad dentinaria– se les licenciaron a empresas.

“La idea es desarrollar esas tecnologías y transferírselas a spin-offs [empresas surgidas en universidades e instituciones de investigación científica] o industrias afianzadas, de manera tal que lleguen rápidamente al mercado, y a un precio accesible”, dijo Zanotto.