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Tratamiento láser aumenta resistencia del esmalte dental

Andrés Reséndiz
1/may/2019

El investigador del IF y responsable del Laboratorio Central de Microscopía, Jesús Arenas Alatorre, participó en un estudio que prueba que la combinación de un tipo de láser con ciertos agentes remineralizantes pueden aumentar la resistencia del esmalte dental ante los ácidos que provocan la caries.

El artículo fue publicado el pasado 5 de febrero de 2019 en la revista Dental and Medical Problems y en él, Arenas colabora con un grupo de investigadores de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM): Alma Ceballos, Laura Rodríguez, Ulises Velázquez, Rosalía Contreras y María García Fabila. Este trabajo permitió que Alma Ceballos recibiera el grado de doctora, con una tesis en la que Jesús Arenas participó como tutor externo.

En el estudio, el grupo reporta que la forma en que el esmalte dental puede ser más resistente es cuando tiene una mejor absorción del fluoruro. Cuando se incrementa la absorción del fluoruro en las piezas dentales, se repone el calcio y el fósforo, incrementando así la resistencia del esmalte a los ácidos.

La cuestión es ¿cómo propiciar una mejor absorción del fluoruro? La propuesta de Arenas y sus colegas consiste en irradiar el esmalte de una pieza dental con granate de itrio dopado con erbio (Er: YAG).

Este tipo de estudios es importante porque busca aportar información para disminuir el impacto de uno de los problemas dentales más graves y frecuentes en la población mundial, incluida a mexicana: la caries.

Jesús Arenas en Laboratorio Central de Microscopía. Foto: Evelyn C. Ayala/UCIF.

Una epidemia dental

La caries es definida como una progresiva destrucción de los tejidos dentales y se cree que se genera a partir de los alimentos que contienen azúcares, los cuales producen ácidos que al entrar en contacto con el esmalte (la parte superior del diente), generan fisuras y lo desmineralizan.

En México, la caries es uno de los problemas dentales más comunes. De acuerdo con el último estudio publicado en 2014 por el Sistema de Vigilancia Epidemiológica de Patologías Bucales (SIVEPAB) de la Secretaría de Salud, se ha detectado caries en 51% de la población infantil de 2 años y en 76% en niños de 5 años. En adolescentes entre 10 y 14 años, se ha registrado un 60% con caries. Mientras que en adultos de 50 años, el porcentaje llega a 95.

Una de las opciones más comunes para tratar la caries es el flúor. Al momento de comer, la saliva transporta ácidos que se pegan a los dientes y pueden provocar una desmineralización y causar la caries.

El tratamiento de la caries varía dependiendo de su gravedad. En las primeras etapas el problema puede ser solucionado fácilmente con la aplicación de pastas dentales con flúor, las cuales ayudan a sanar el esmalte dental antes de que la enfermedad empeore y se tenga que intervenir con otros procesos más complejos como la restauración o extracción del diente.

El flúor en la pasta dental ayuda a los dientes a absorber de mejor forma el calcio y el fósforo de los alimentos. Al absorberlos, estos se endurecen en la dentina, haciendo más difícil su disolución cuando la saliva sea ácida de nuevo.

Una de las muestras que analizó Arenas. Foto: Evelyn C. Ayala/ UCIF.

Ocho grupos de dientes, diferentes tratamientos

El objetivo del estudio fue observar cuáles compuestos o combinaciones compuesto-láser son los mejores para evitar la mayor pérdida de calcio posible y, en consecuencia, identificar cuáles son más resistentes a los ácidos que pueden degradar el esmalte dental.

Los investigadores eligieron como muestra un total de 80 dientes y los separaron en ocho grupos de 10 muestras cada uno. Dos de esos grupos fueron de control, de manera que no se les aplicó ningún agente remineralizante, y solo a uno de ellos se le trató con la irradiación del láser.

A los seis grupos restantes les aplicaron un tratamiento de compuestos remineralizantes: a dos de ellos se les aplicó un gel de fluoruro de sodio (NaF) de la marca Flor-Opal de los Estados Unidos; a los siguientes dos se les trató con fosfopéptido de caseína fosfato de calcio amorfo adicionado con fluor (CPP-ACPF) presente en MI Paste Plus de la GC Corporation en Japón; mientras que a los dos últimos se les aplicó una pasta que combina tres componentes: hidroxapatita, fluoruro de sodio y xilitol (HA-NaF-X) en la pasta Remin Pro de la marca Voco GmbH porcedente de Alemania.

“Todos los compuestos con los que fueron tratadas las muestras son de uso comercial y están presentes en productos que se usan con mucha frecuencia en la vida cotidiana”, dijo Arenas a Noticias IFUNAM.

Luego, tomaron un grupo con cada compuesto para ser expuestos durante un periodo de 20 segundos al rayo láser Er:YAG. Este láser es catalogado como de uso quirúrgico, tiene una longitud de onda de entre 2,700 a 3,000 nanómetros y es empleado tanto en los tejidos dentales duros como en los tejidos blandos; comúnmente se aplica después de rociar el área con un spray a base de agua para evitar un daño térmico en los tejidos circundantes. Además, erosiona el área afectada por la caries y la esteriliza, ayudando así evitar la ablación de estos tejidos.

Finalmente, todas las muestras de los ocho grupos fueron sumergidas en ácido láctico donde se simularía el desgaste que se produce en el diente por el ácido producido por los carbohidratos. Después de dejar secar las muestras durante 24 horas en una incubadora, todas las muestras fueron enjuagadas con agua desionizada, la cual removería el residuo de calcio que se perdió en la superficie durante la prueba con ácido.

El objetivo era evaluar cuál de los ocho grupos resultaba más resistente al ácido.

Una de las muestras que analizó Arenas. Foto: Evelyn C. Ayala/ UCIF.

La microscopía en el estudio de los dientes

La tarea que tuvo que llevar a cabo Arenas fue encontrar las condiciones apropiadas en la preparación de muestras y condiciones óptimas del manejo de un microscopio electrónico de barrido para evaluar los daños en los tratamientos realizados a las piezas dentales. De acuerdo con Arenas, esto es importante y requiere especialistas en microscopía, ya que si quien lo aplica no sabe utilizar el láser, podría tener efectos contraproducentes.

“Como la radiación láser Er:YAG es altamente energética, una mala aplicación puede propiciar que disminuya más de la cuenta el esmalte dental y puede producir orificios más grandes en los que puede haber más proliferación de bacterias”, dijo Arenas.

En el Instituto de Física, Arenas y colaboradores utilizaron la técnica de Espectroscopía por Dispersión de Energía de Rayos X (EDS) para analizar la relación calcio/fósforo (Ca/P) y evaluar si la radiación láser modificaba el valor de 1.67 que es el valor teórico esperado en la hidroxipatita (principal biomineral que se encuentra en el esmalte dental).

Cuando compararon todos los grupos y tras varios cálculos estadísticos, los investigadores encontraron que los dos grupos con menor pérdida de calcio fueron a los que se les aplicó el agente fluoruro de sodio.

Aún entre esos dos grupos ganadores hubo diferencias, pues el grupo que recibió el agente remineralizante pero no recibió el láser perdió 15.27 miligramos/litro de calcio. Mientras que el que sí recibió el láser Er:YAG, perdió 15.20 miligramos/litro. Esto comprueba que la combinación entre el láser y el fluoruro de sodio es la más eficaz para disminuir la pérdida de calcio en el diente.

También encontraron que el grupo que perdió mayor cantidad de calcio fue el grupo control, que no recibió ningún agente remineralizante ni tampoco el láser. En total, éste perdió 21.93 miligramos/litro de calcio.

Jesús Arenas Alatorre plantea que en un futuro se podría hacer una investigación similar usando otros materiales y con muestreos más grandes para que el estudio sea estadísticamente más confiable.

“Tal vez se podrían estudiar muestras aplicando otros materiales menos comunes como las nanopartículas de óxido de zinc, ya que tienen propiedades antibacterianas”, explicó Arenas.

La caries es catalogada como una de las enfermedades crónicas más comunes en el mundo de acuerdo con un estudio publicado en 2015 por la World Dental Federation. Por eso, este tipo de estudios arroja luz sobre la mejor forma de tratarlos.

Jesús Arenas en Laboratorio Central de Microscopía. Foto: Evelyn C. Ayala/UCIF.