Periuța de dinți care ar putea revoluționa igiena orală: Distruge bacteriile cu ajutorul electricității

O periuţă de dinţi care îşi generează propria electricitate la fiecare mişcare (piezoelectrică) ar putea oferi o nouă metodă de combatere a microbilor responsabili de carii şi de afecţiuni gingivale, conform unui studiu publicat miercuri, 4 noiembrie, în revista Science Advances, transmite Live Science, potrivit Mediafax.

Periuţele de dinţi convenţionale se bazează pe acţiunea mecanică de frecare pentru a îndepărta placa bacteriană de pe dinţi şi gingii. Însă, chiar şi după un periaj riguros, unele bacterii rămân pe loc şi încep să refacă placa bacteriană. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au creat o periuţă de dinţi care îşi generează singură energia, transformând frecarea din timpul periajului într-o sarcină electrică. Această electricitate are rolul de a neutraliza bacteriile care favorizează formarea plăcii, împiedicându-le să colonizeze dinţii.

„Este excelent să avem noi abordări care sporesc, de fapt, eficienţa curăţării mecanice”, a declarat Nicholas Jakubovics, microbiolog specializat în sănătatea orală la Universitatea Newcastle din Marea Britanie, care nu a participat la studiu. „Ideea că însăşi suprafaţa periuţei de dinţi acţionează în mod activ este cu adevărat interesantă”.

Periuţa experimentală are peri fabricaţi din fluorură de poliviniliden (PVDF), un material plastic care generează electricitate atunci când se acţionează mecanic asupra sa. Astfel de materiale, capabile să producă energie, se numesc piezoelectrice. Pe măsură ce perii se flexează în timpul periajului, aceştia generează o sarcină electrică ce declanşează reacţii chimice în salivă şi apă. Aceste reacţii eliberează specii reactive de oxigen (SRO) – molecule extrem de reactive, capabile să distrugă celulele bacteriene. SRO sunt molecule chimice instabile şi foarte reactive care conţin oxigen, fiind produse naturale ale metabolismului celular, în special în mitocondrii.

Chiar şi atunci când nu este utilizată pentru periaj, periuţa menţine o sarcină electrică slabă, ceea ce ajută la prevenirea aderării bacteriilor pe suprafaţa sa în perioadele în care aceasta nu este folosită, conform autorilor studiului.

În cadrul unor teste de laborator, în care periuţa a fost utilizată pe germeni izolaţi, perii săi electrizaţi au distrus mai mult de jumătate din bacteriile Streptococcus mutans prezente – microbi care contribuie la apariţia cariilor dentare. Prin comparaţie, perii din nailon au eliminat doar 9% dintre aceste bacterii. De asemenea, noua periuţă a redus cu până la 78% nivelul bacteriei Porphyromonas gingivalis (asociată cu afecţiunile gingivale), în timp ce periuţele din nailon au redus acest nivel cu mai puţin de 8%.

Atunci când cercetătorii au adăugat un antioxidant – o substanţă care neutralizează speciile reactive de oxigen (SRO) – efectul antibacterian al noii periuţe a dispărut în mare parte, ceea ce indică faptul că tocmai aceste specii reactive de oxigen sunt, cel mai probabil, elementul cheie care generează efectele observate. Echipa a descoperit, de asemenea, că activitatea anumitor gene, atât la S. mutans, cât şi la P. gingivalis, a scăzut în urma expunerii la perii electrificaţi. Aceste gene sunt implicate în formarea transportatorilor de tip ATP-Binding Cassette – nişte pompe moleculare care facilitează transportul nutrienţilor esenţiali prin membranele celulare bacteriene. Cercetătorii presupun că perturbarea acestui mecanism îngreunează supravieţuirea acestor microbi şi capacitatea lor de a adera pe dinţi.

Totuşi, Jakubovics nu a fost convins de această parte a explicaţiei oferite de echipă. „Transportatorii de tip ATP-Binding Cassette vehiculează o mare varietate de substanţe”, a afirmat el, adăugând că rezultatele nu indică în mod clar modul în care aceste modificări au afectat bacteriile.

De asemenea, cercetătorii au testat noua periuţă pe biofilmul de placă bacteriană – comunităţi rezistente de bacterii care se aglomerează şi aderă la suprafaţa dinţilor. În cadrul experimentului, aceştia au cultivat placă bacteriană umană pe smalţul unor dinţi de bovină şi au constatat că periuţa a îndepărtat peste 99% din biofilm, depăşind performanţa unei periuţe obişnuite.

În cele din urmă, echipa a trecut la testarea pe subiecţi umani, implicând 115 adulţi care sufereau de inflamaţii gingivale sau carii dentare. Participanţii la studiu au fost repartizaţi aleatoriu să utilizeze fie noile periuţe de dinţi, fie periuţe tradiţionale cu peri din nailon, de două ori pe zi, timp de trei luni.

La finalul studiului, participanţii care au folosit perii electrificaţi prezentau mai puţină placă bacteriană, o inflamaţie gingivală redusă şi mai puţine sângerări comparativ cu cei care au utilizat periuţe obişnuite. Analiza probelor de placă bacteriană a indicat, de asemenea, că persoanele care au folosit periuţele electrificate aveau un nivel mai scăzut de bacterii asociate cu afecţiunile orale şi un nivel mai ridicat de bacterii benefice – despre care s-a raportat anterior că inhibă bacteriile orale nocive şi contribuie la menţinerea sănătăţii cavităţii bucale.

Cercetătorii consideră că bacteriile asociate cu diverse afecţiuni ar putea avea membrane celulare relativ fragile, ceea ce le-ar face mai vulnerabile la deteriorările cauzate de speciile reactive de oxigen (SRO) comparativ cu bacteriile benefice. Această ipoteză necesită însă studii suplimentare, nefiind încă suficient de clar cât de selectivă este acţiunea periuţei împotriva bacteriilor care formează placa bacteriană.

Studiul pe oameni oferă o perspectivă asupra modului în care funcţionează periuţa în viaţa reală, dar a fost relativ mic. Vor fi necesare studii mai ample pentru a afla dacă periuţa de dinţi oferă un avantaj semnificativ faţă de periuţele convenţionale. Deocamdată, Jakubovics consideră studiul recent doar o dovadă a conceptului. „Sunt necesare mai multe informaţii şi date clinice mai convingătoare”, a subliniat el.