È quanto emerge da uno studio pilota condotto dai ricercatori del King’s College London e pubblicato sul Journal of Dentistry, che ha analizzato la capacità di questa proteina di formare uno strato protettivo sulla superficie dello smalto danneggiato.
La ricerca aveva l’obiettivo di verificare la capacità della cheratina di agire come struttura di supporto per la deposizione di minerali, favorendo la remineralizzazione dello smalto dentale eroso.
Il ruolo della cheratina nella remineralizzazione dello smalto
L’erosione dentale è un processo di dissoluzione chimica dello smalto causato dall’azione degli acidi, senza coinvolgimento batterico. Nelle fasi iniziali determina un ammorbidimento della superficie e degli strati sottostanti che, in associazione a fenomeni meccanici come abrasione e attrito, può contribuire alla progressiva perdita di tessuto dentale.
I trattamenti preventivi e di gestione dell’erosione comprendono tradizionalmente interventi sulle abitudini alimentari e l’impiego di prodotti a base di fluoro. Sebbene il fluoro rappresenti un riferimento consolidato, la protezione offerta dagli strati superficiali che si formano sullo smalto può ridursi in seguito a esposizioni acide ripetute.
Per questo motivo, la ricerca scientifica sta esplorando strategie di remineralizzazione biomimetica, basate sull’impiego di materiali capaci di favorire la formazione di strutture mineralizzate.
Tra questi figura la cheratina, una proteina caratterizzata da biocompatibilità, biodegradabilità e proprietà chimico-fisiche favorevoli. La sua struttura potrebbe consentire la formazione di un supporto sul quale favorire l'accumulo di ioni calcio e fosfato, coinvolti nei processi di mineralizzazione dello smalto.
Lo studio: 44 campioni di smalto umano a confronto
Per valutare questa ipotesi, i ricercatori hanno condotto uno studio in vitro su 44 campioni di smalto umano, ottenuti da molari estratti e privi di carie.
I campioni sono stati inizialmente sottoposti a un trattamento con acido citrico allo 0,3%, con pH 2,7, per simulare una condizione di erosione. Successivamente sono stati suddivisi casualmente in quattro gruppi, ciascuno composto da 11 campioni:
- Gruppo di controllo: campioni non trattati, conservati in saliva artificiale.
- Gruppo fluoro: applicazione di una soluzione di fluoruro di sodio a 1.450 ppm.
- Gruppo cheratina: applicazione di una soluzione di cheratina al 10%.
- Gruppo cheratina modificata: applicazione di cheratina al 10% combinata con TEGDMA, un agente utilizzato per creare legami tra le catene proteiche.
Dopo una singola applicazione dei rispettivi trattamenti, tutti i campioni sono stati conservati per sette giorni in saliva artificiale a 37 °C.
I ricercatori hanno quindi misurato le variazioni del profilo superficiale dello smalto e della microdurezza, prima di sottoporre i campioni a una seconda esposizione all'acido citrico. Le superfici sono state inoltre analizzate attraverso microscopia elettronica a scansione (SEM) e spettroscopia a dispersione di energia (EDS).
I risultati: uno strato mineralizzato resistente a una nuova esposizione acida
Le analisi hanno evidenziato la formazione di depositi mineralizzati sulla superficie dello smalto trattato con cheratina, contenenti calcio e fosforo.
Dopo i sette giorni di remineralizzazione, non sono emerse differenze statisticamente significative tra i gruppi nelle misurazioni del profilo superficiale e della microdurezza.
La successiva esposizione acida ha invece permesso di osservare differenze nella risposta dei campioni. In particolare, le analisi profilometriche hanno mostrato una perdita superficiale media di 8,47 µm nel gruppo di controllo, rispetto a 2,45 µm nel gruppo trattato con fluoruro di sodio, 3,84 µm nel gruppo cheratina e 6,32 µm nel gruppo cheratina combinata con TEGDMA.
La differenza statisticamente significativa nella misura del profilo superficiale è stata rilevata tra il gruppo di controllo e quello trattato con fluoruro di sodio.
Le osservazioni microscopiche e le analisi elementari hanno inoltre confermato la persistenza di depositi sulla superficie dei campioni trattati con cheratina anche dopo la seconda esposizione acida.
Secondo gli autori, questi risultati suggeriscono che la cheratina possa favorire la formazione di uno strato mineralizzato in grado di offrire una protezione contro successive aggressioni chimiche.
L'aggiunta di TEGDMA non ha invece prodotto vantaggi sostanziali rispetto all'impiego della sola cheratina.
Un approccio promettente, ma ancora da approfondire
Lo studio, condotto esclusivamente in laboratorio, non dimostra quindi un'efficacia clinica della cheratina nel trattamento dell'erosione dentale, ma fornisce indicazioni preliminari sul suo potenziale nella remineralizzazione biomimetica dello smalto.
La capacità osservata di favorire la deposizione di minerali e la persistenza di uno strato superficiale dopo un'ulteriore esposizione acida rappresentano elementi di interesse per le future ricerche su materiali destinati alla protezione dello smalto.
