Para dezenas de milhões de pessoas, os implantes dentários têm proporcionado uma forma de substituir dentes perdidos por um conjunto completo de dentes fixos e funcionais, em vez de próteses removíveis. No entanto, estima-se que 10% a 20% dos pacientes com implantes eventualmente desenvolvam peri-implantite, uma infecção grave que danifica o osso maxilar circundante.
Os antibióticos frequentemente não conseguem controlar esta condição, e os cientistas têm lutado para entender o porquê. Agora, os pesquisadores acreditam ter descoberto o mecanismo responsável.
Um novo estudo publicado em Nexus do PNAS realizado por cientistas da Rutgers School of Dental Medicine revela que as bactérias podem corroer gradualmente os implantes dentários, liberando partículas microscópicas de titânio nos tecidos próximos. Estas partículas interferem com as células imunitárias responsáveis pelo combate às infecções, prendendo-as num estado de inflamação excessiva que destrói progressivamente o maxilar.
Os pesquisadores examinaram amostras de tecidos humanos, estudaram células imunológicas humanas em laboratório e conduziram experimentos usando camundongos geneticamente modificados. A investigação identificou um canal de cálcio nos macrófagos, as células do sistema imunológico que envolvem as bactérias, que são ativados por partículas de titânio. Quando este canal foi desativado em ratos, a doença foi prevenida.
Esta descoberta fornece o primeiro alvo credível de medicamentos para uma doença que afecta um em cada cinco receptores de implantes dentários e custa aos sistemas de saúde em todo o mundo mais de mil milhões de dólares anualmente.
“Pela primeira vez, mostramos por que todos os tratamentos antibióticos que atuam em torno dos dentes não funcionam em torno dos implantes”, disse Georgios Kotsakis, autor sênior do estudo e reitor assistente de pesquisa clínica na Rutgers School of Dental Medicine. “Agora que sabemos a causa, podemos começar a desenvolver terapêutica”.
Por que as infecções de implantes dentários resistem aos antibióticos
Um dos maiores mistérios que cercam a peri-implantite é a sua semelhança com a periodontite, a doença gengival que se desenvolve em torno dos dentes naturais. Ambas as condições começam com os mesmos tipos de bactérias encontradas na boca, mas respondem de maneira muito diferente ao tratamento.
Para dentes naturais, antibióticos combinados com limpeza profissional de rotina podem resolver a infecção. No entanto, em torno dos implantes dentários, os mesmos medicamentos têm sucesso em menos de metade dos casos. Mesmo quando o tratamento é tentado, o maxilar subjacente pode continuar a deteriorar-se.
Nas últimas duas décadas, os cientistas concentraram-se principalmente nas bactérias responsáveis por estas infecções. Os pesquisadores do laboratório de Kotsakis decidiram investigar outro possível contribuinte: o próprio material do implante.
O seu trabalho mostrou que as bactérias que se acumulam nas superfícies dos implantes criam biofilmes ácidos que danificam lentamente o titânio. Com o tempo, essa corrosão pode liberar bilhões de partículas metálicas microscópicas, cada uma menor que um glóbulo vermelho.
Partículas de titânio também podem ser desalojadas durante a limpeza dentária de rotina. Isto é particularmente preocupante quando instrumentos concebidos para dentes naturais são utilizados em implantes, porque podem raspar e danificar a superfície metálica.
Como as partículas de titânio sequestram o sistema imunológico
Uma vez liberados nas gengivas, os minúsculos fragmentos de titânio atraem uma toxina bacteriana conhecida como lipopolissacarídeo, que reveste suas superfícies. Esta combinação cria um alvo enganoso para o sistema imunológico, fazendo com que as partículas se assemelhem a bactérias invulgarmente grandes que não podem ser decompostas.
Os macrófagos, os glóbulos brancos responsáveis por engolir e destruir microorganismos nocivos, tentam consumir essas partículas. Mas como as células não conseguem digerir o titânio, ficam presas num estado prolongado de inflamação excessiva.
Como resultado, os macrófagos produzem grandes quantidades de moléculas sinalizadoras inflamatórias, incluindo a interleucina-1 beta. Esta proteína também está associada a processos inflamatórios envolvidos na artrite reumatóide e na doença de Alzheimer.
A resposta imunitária resultante quebra gradualmente o osso que suporta o implante dentário. Ao mesmo tempo, os macrófagos tornam-se menos eficazes no combate às bactérias que desencadearam a infecção.
Experimentos de laboratório revelaram o quão severamente suas defesas foram perturbadas. Os macrófagos expostos a partículas de titânio engoliram menos de metade das bactérias que as células imunitárias que não encontraram as partículas.
“Essas partículas são pequenos ímãs que atraem a toxina bacteriana e sequestram o sistema imunológico, impedindo-o de eliminar as bactérias”, disse Kotsakis. “Você tem uma tempestade perfeita que desafia os antibióticos.”
Cientistas identificam um novo alvo potencial de tratamento
Depois de descobrir como as partículas de titânio perturbam as defesas imunitárias, os investigadores investigaram a via molecular responsável pela reacção prejudicial.
Eles rastrearam o processo até TRPC1, um canal de cálcio (uma estrutura proteica especializada em formação de poros dentro das membranas celulares) encontrado em macrófagos. Este canal desempenha um papel central na resposta inflamatória desencadeada por partículas de titânio e toxinas bacterianas.
Para testar a sua importância, a equipa utilizou ratos geneticamente modificados que não possuíam TRPC1. Quando estes animais foram expostos à mesma combinação de partículas de titânio e bactérias, o seu sistema imunitário respondeu de forma muito mais eficaz.
Os ratos desenvolveram abscessos dramaticamente menores, produziram menos moléculas sinalizadoras inflamatórias e recuperaram a capacidade de eliminar bactérias. A desativação do canal evitou o processo destrutivo da doença observado quando o TRPC1 estava presente.
Os resultados apontam para uma abordagem potencialmente nova no tratamento da peri-implantite, visando a resposta do sistema imunitário, em vez de depender exclusivamente de antibióticos.
Com financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde, Kotsakis e os seus colegas estão agora a avaliar potenciais medicamentos que actuam na mesma via molecular nas células humanas.
Por que a limpeza adequada de implantes dentários é importante
Embora a pesquisa abra portas para futuras terapias, ela também reforça uma importante medida preventiva para pessoas que já possuem implantes dentários.
A limpeza profissional regular continua sendo a proteção mais forte conhecida contra a peri-implantite. No entanto, os instrumentos e técnicas utilizadas durante essas consultas podem fazer uma diferença significativa.
Até aproximadamente uma década atrás, muitos dentistas limpavam rotineiramente os implantes com os mesmos raspadores de metal usados para remover depósitos dos dentes naturais. Desde então, pesquisas realizadas pela equipe de Rutgers e outros cientistas demonstraram que essas ferramentas podem danificar e corroer superfícies de titânio, liberando potencialmente partículas adicionais e acelerando a doença.
Hoje, os métodos de limpeza não abrasivos tornaram-se uma prática padrão, ajudando a proteger as superfícies dos implantes e ao mesmo tempo reduzindo o risco de complicações.
Ao revelar como o titânio corroído pode interferir nas defesas imunitárias, as descobertas oferecem uma nova explicação sobre a razão pela qual algumas infecções de implantes dentários são tão difíceis de tratar e identificam uma direcção promissora para o desenvolvimento de terapias mais eficazes.
Fonte: ScienceDaily
