Les agents thérapeutiques destinés à réduire la plaque dentaire et à prévenir la carie dentaire sont souvent éliminés par la salive et l'acte d'avaler avant de pouvoir faire effet. Mais une équipe de chercheurs a mis au point un moyen d'empêcher les médicaments d'être emportés.

La plaque dentaire est constituée de bactéries enchevêtrées dans une matrice collante de polymères—une matrice polymérique—qui est fermement attachée aux dents. Les chercheurs, dirigé par Danielle Benoit à l'Université de Rochester et Hyun Koo à l'École de médecine dentaire de l'Université de Pennsylvanie, trouvé une nouvelle façon d'administrer un agent antibactérien dans la plaque, malgré la présence de salive.

Leurs résultats ont été publiés dans la revue ACS Nano .

« Nous avons eu deux défis spécifiques, " dit Benoît, professeur adjoint de génie biomédical. "Nous devions trouver un moyen d'apporter l'agent antibactérien aux dents et de le maintenir là-bas, et aussi comment libérer l'agent dans les sites ciblés."

Pour livrer l'agent - connu sous le nom de farnesol - aux sites ciblés, les chercheurs ont créé une masse sphérique de particules, appelé porteur de nanoparticules. Ils ont construit la couche externe à partir de segments cationiques ou chargés positivement des polymères. Pour l'intérieur du transporteur, ils ont sécurisé le médicament avec des polymères hydrophobes et sensibles au pH.

La couche externe chargée positivement du support est capable de rester en place à la surface des dents car l'émail est constitué, en partie, de HA (hydroxyapatite), qui est chargé négativement. Tout comme les aimants de charges opposées sont attirés les uns vers les autres, il en est de même pour les nanoparticules et l'AH. Parce que les dents sont recouvertes de salive, les chercheurs n'étaient pas certains que les nanoparticules adhéreraient. Mais non seulement les particules sont restées en place, ils étaient également capables de se lier à la matrice polymérique et de coller à la plaque dentaire.

Étant donné que les nanoparticules pourraient se lier à la fois aux dents recouvertes de salive et à la plaque, Benoit et ses collègues les ont utilisés pour transporter un agent antibactérien vers les sites ciblés. Les chercheurs ont ensuite dû trouver comment libérer efficacement l'agent dans la plaque.

Une caractéristique clé du matériau de support interne est qu'il se déstabilise à des niveaux d'acide ou de pH bas, comme 4,5, permettant au médicament de s'échapper plus rapidement. Et c'est exactement ce qui arrive au niveau de pH de la plaque lorsqu'elle est exposée au glucose, saccharose, amidon, et d'autres produits alimentaires qui causent la carie dentaire. En d'autres termes, les nanoparticules libèrent le médicament lorsqu'elles sont exposées à des habitudes alimentaires causant des caries, précisément lorsqu'il est le plus nécessaire pour arrêter rapidement les bactéries productrices d'acide.

Les chercheurs ont testé le produit sur des rats infectés par Streptococcus mutans, un microbe responsable de la carie dentaire. "Nous avons appliqué les solutions de test à la bouche des rats deux fois par jour pendant 30 secondes, simuler ce qu'une personne pourrait faire avec un bain de bouche matin et soir, " dit Hyun Koo, professeur au Département d'orthodontie et co-auteur principal de l'ouvrage. "Lorsque le médicament a été administré sans les porteurs de nanoparticules, il n'y avait aucun effet sur le nombre de caries et seulement une très faible réduction de leur gravité. Mais quand il a été livré par les porteurs de nanoparticules, le nombre et la gravité des caries ont été réduits."

La formation de plaque et la carie dentaire sont des maladies chroniques qui doivent être surveillées par des visites régulières au cabinet dentaire. Les chercheurs espèrent que leurs résultats conduiront un jour à de meilleurs traitements – et peut-être permanents – de la plaque dentaire et de la carie dentaire, ainsi que d'autres maladies liées au biofilm.