Valutazione dell'efficacia antimicrobica e dell'adattabilità del sigillante bioceramico contenente nanoparticelle

Lo scopo principale della terapia endodontica è quello di pulire e modellare i canali radicolari. Questo viene fatto per mezzo di strumenti e irriganti chimici al fine di controllare efficacemente l'infezione pulpare e periapicale. Tale preparazione chemiomeccanica mira a ridurre la conta dei microrganismi ma non può eliminarla completamente. Ciò è dovuto principalmente a (i) complessità anatomica e limitazioni di accesso (ii) preparazioni chemiomeccaniche incompetenti che lasciano intatte le superfici (iii) irrigazione inefficace. Inoltre, nonostante un'accurata preparazione chemiomeccanica, l'infezione può persistere nel 20-33% dei casi, anche se si utilizza un medicamento intracanale.

Il fallimento del trattamento può anche verificarsi a causa di microinfiltrazioni, che si verificano a causa di spazi interfacciali tra la guttaperca e il sigillante, il sigillante e la dentina, o attraverso vuoti all'interno del sigillante. Il 58% dei fallimenti terapeutici si verifica a causa di un'otturazione incompleta ed è per questo che la tenuta ermetica è il principale fattore associato al successo del trattamento canalare. Pertanto, la disinfezione, l'otturazione senza fessure e tridimensionale sono i requisiti principali per gli standard di trattamento in endodonzia.

Un altro motivo per il fallimento del trattamento è la presenza di batteri persistenti. Enterococcus faecalis è un batterio resistente comunemente recuperato da canali radicolari otturati con malattia post-trattamento (parodontite apicale). Si ritiene che questo patogeno sia altamente virulento; può invadere i tubuli dentinali, aderire, superare le sfide ambientali e formare biofilm. Inoltre, può resistere ai disinfettanti e ai medicamenti intracanali. Pertanto, l'approccio migliore per risolvere questo problema è utilizzare un sigillante con un'azione antibatterica ad ampio spettro.

Il sigillante canalare ideale dovrebbe essere in grado di uccidere i microrganismi a contatto diretto con le pareti dentinali e quelli presenti in profondità all'interno dei canali radicolari dentinali. Ciò significa che dovrebbe essere in grado di diffondersi all'interno dei tubuli dentinali per seppellire e uccidere i batteri sopravvissuti. Inoltre, dovrebbe essere in grado di sigillare perfettamente il canale preparato per bloccare eventuali spazi e nutrienti necessari per la crescita batterica. Infine, i sigillanti endodontici che mantengono la fluidità e le proprietà antimicrobiche possono aiutare a eliminare i microrganismi nel sistema canalare.

Nonostante il fatto che la maggior parte dei sigillanti abbia componenti antibatterici, la loro attività antibatterica alla fine viene persa dopo l'indurimento. Inoltre, anche in caso contrario, questi costituenti devono essere liberati dalla matrice sigillante impostata per svolgere la loro funzione. Inoltre, il loro rilascio sarebbe accompagnato dalla disintegrazione del sigillante, da lacune interfacciali e successivamente dalla ricolonizzazione batterica.

Inoltre, gli attuali materiali per otturazione radicolare non sono sufficienti per raggiungere un'otturazione completa e senza fessure. Ciò sarebbe dovuto ai cambiamenti dimensionali e alla mancanza di adesione tra guttaperca e dentina. Ed è per questo che vengono utilizzati i sigillanti endodontici. Pertanto, l'adattabilità del sigillante alla dentina è il principale fattore che influenza le microinfiltrazioni e la reinfezione.

La nanotecnologia è la scienza della produzione di materiali in nano-dimensioni mediante riposizionamento e riorganizzazione degli atomi per preparare materiali con proprietà migliori. È considerato un grande progresso nel campo della medicina. Può essere vantaggioso nella produzione di materiale con proprietà superiori migliorando il rapporto superficie/volume. Inoltre, le nanoparticelle antibatteriche hanno dimostrato di avere una migliore azione antibatterica rispetto alle loro controparti in polvere. Ciò sarebbe dovuto alla loro maggiore superficie e densità di carica che favoriscono la loro interazione con la superficie batterica caricata negativamente.

La resistenza nei patogeni è una sfida importante in un campo come la biomedicina. Gli agenti antimicrobici chimici dipendono dal legame con un recettore specifico per la loro azione antimicrobica, che nel tempo porta alla resistenza multifarmaco. . D'altra parte, le nanoparticelle antibatteriche come il nanoargento interagiscono con più bersagli nella cellula batterica. Pertanto, fornendo ai batteri la minima possibilità di ottenere resistenza.

Il meccanismo d'azione degli ioni d'argento. Gli ioni d'argento sono altamente reattivi. Iniziano legandosi alle proteine ​​sulla cellula batterica portando a cambiamenti strutturali, che portano alla distorsione cellulare e alla morte. Gli ioni d'argento possono anche inibire la replicazione batterica, legandosi e denaturando il suo DNA. Inoltre, possono reagire con il gruppo tiolico delle proteine, seguito dalla condensazione del DNA con conseguente morte cellulare.

Tuttavia, il potenziale svantaggio delle nanoparticelle d'argento è la sua tossicità nei confronti delle cellule dei mammiferi. Numerosi studi hanno dimostrato che l'argento è sicuro fintanto che viene utilizzato in piccole concentrazioni. Uno studio ha valutato la risposta tissutale della dispersione di nanoparticelle d'argento incorporate nella spugna di fibrina e impiantate in tubi di polietilene. Hanno concluso che la dispersione delle nanoparticelle d'argento era biocompatibile a basse concentrazioni. Un altro studio ha affermato che le nanoparticelle d'argento a basse concentrazioni sono efficaci contro i microrganismi senza alcun effetto tossico sulle cellule eucariotiche.

Inoltre, esiste un biopolimero cationico naturale che può superare le carenze delle nanoparticelle d'argento e fornire comunque un'efficacia antibatterica. Il chitosano (CS) è solitamente ottenuto dalla deacetilazione alcalina della chitina, che è il componente principale dell'esoscheletro dei crostacei. CS ha eccellenti proprietà antibatteriche, antivirali e antimicotiche, come antibatterico, funziona meglio sui gram negativi che sui gram positivi. Inoltre, l'aggiunta di nanoparticelle CS nel sigillante di eugenolo all'ossido di zinco in un test limitato alla membrana. Hanno dimostrato che CS ha migliorato la proprietà antibatterica suggerendo che può diffondere e penetrare nei tubuli dentinali e nelle complessità anatomiche.

Il meccanismo d'azione di CS e ha affermato che si tratta di un'uccisione mediata dal contatto. Inizia per attrazione elettrostatica di CS caricati positivamente con membrana cellulare batterica caricata negativamente. Ciò è seguito da un'alterata permeabilità cellulare, con conseguente rottura delle cellule e fuoriuscita dei componenti intracellulari.

Infine, come evidenziato in precedenza, il successo del trattamento endodontico dipende dalla disinfezione dei canali e dalla loro tenuta ermetica. Ecco perché; l'obiettivo di questo studio è valutare l'efficacia antibatterica e l'adattabilità del sigillante bioceramico quando incorporato rispettivamente con nanoargento e chitosano.