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Las superficies de los implantes dentales juegan un papel importante en la unión del tejido, evitando bacterias no deseadas.

Cuando se insertan implantes dentales, la saliva o el plasma sanguíneo los recubren inmediatamente. Los implantes absorben una fina capa de proteínas de estos fluidos que ayudan a que el tejido de las encías se adhiera, pero también permiten que los microorganismos, incluidas las bacterias potencialmente dañinas, crezcan en la superficie del implante.

La superficie de los implantes, así como otros dispositivos médicos, juega un papel importante en la adsorción de proteínas orales y la colonización por microorganismos no deseados (un proceso conocido como bioincrustación), según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Buffalo y la Universidad de Ratisbona.

La investigación, publicada en el Journal of Dental Research, buscó aumentar la comprensión de los científicos de este complejo proceso biológico al examinar la composición de la capa de proteína oral y cómo se puede controlar modificando químicamente la superficie del biomaterial. Los hallazgos sientan las bases para mejorar el éxito de los implantes médicos y dentales, dijo el co-investigador principal Stefan Ruhl, DDS, PhD, profesor de biología oral en la Facultad de Medicina Dental de la UB.

«A menudo es esta capa de proteína, en lugar de la superficie del biomaterial, la que encuentran las bacterias colonizadoras o la unión de las células tisulares. Estas proteínas ayudan a determinar las consecuencias biológicas o patológicas que dan como resultado la supervivencia a largo plazo del implante o su falla junto con daño irreversible a los tejidos circundantes debido a la infección», explicó Ruhl.

«Por lo tanto, es importante determinar cómo se podría controlar la adsorción mediante la modificación química de la superficie del biomaterial para lograr el resultado deseado», agregó.

El estudio también fue codirigido por Rainer Müller, PhD, profesor del Instituto de Química Física y Teórica de la Universidad de Regensburg.

Usando perlas de sílice diseñadas en el laboratorio de Müller con varias superficies modificadas químicamente, los investigadores encontraron que la adsorción de proteínas del plasma sanguíneo está más influenciada por la cantidad de proteína adsorbida que por la composición de la capa de proteína.

Sin embargo, la adsorción de proteínas de la saliva se vio directamente afectada por la superficie del biomaterial. La adsorción fue menor en superficies que tenían una carga eléctrica negativa o que repelían el agua, contrarrestando los hallazgos de estudios previos.

Al examinar biofluidos complejos como la saliva y la sangre, la adsorción se volvió impredecible para la mayoría de las proteínas, dice Ruhl.

«La interacción entre las proteínas contenidas en los biofluidos puede desempeñar un papel importante, pero aún poco conocido, en los procesos de adsorción. El objetivo final de conectar las propiedades de la superficie con la adsorción de proteínas de modo que se logre una compatibilidad tisular óptima pero se evite la adhesión microbiana, probablemente no será tan sencillo como se esperaba», comentó Müller.

El sistema modelo de superficies de sílice modificadas químicamente desarrollado por los investigadores puede servir como una plataforma para estudiar los principios básicos de la adsorción de proteínas a partir de biofluidos complejos.

«Para mejorar el diseño de los recubrimientos de la superficie de los implantes, la investigación futura debe examinar la adsorción de proteínas que se sabe que fomentan la unión de células tisulares o bacterias colonizadoras, así como explorar la estructura molecular de mezclas complejas de proteínas de saliva y plasma sanguíneo», dijo Ruhl.

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