Un canale radicolare è in cima alla lista della maggior parte delle persone delle temute procedure dentistiche. Sebbene l'intervento chirurgico lungo e talvolta doloroso allevia l'agonia di un'infezione, un canale radicolare si traduce in un dente morto senza tessuto molle vivente, o polpa dentale, dentro. Oggi, gli scienziati segnalano lo sviluppo di un idrogel peptidico progettato per stimolare la crescita di nuovi vasi sanguigni e polpa dentale all'interno di un dente dopo la procedura.

I ricercatori presentano oggi i loro risultati al 256th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

"Quello che ti rimane dopo un canale radicolare è un dente morto, "Vivek Kumar, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto, dice. "Non è più reattivo. Non ci sono terminazioni nervose o apporto vascolare. Quindi il dente è molto suscettibile alle successive infezioni e, in definitiva, dissidio."

Durante un canale radicolare, il dentista perfora la parte superiore di un dente infetto per accedere al tessuto molle all'interno. Il dentista rimuove quindi la polpa dentale infetta e riempie lo spazio con minuscole bacchette di gomma chiamate guttaperca e copre il dente riparato con una corona.

Kumar e Peter Nguyen, dottorato di ricerca, chi presenta il lavoro all'incontro, voleva sviluppare un materiale che potesse essere iniettato al posto della guttaperca. Il materiale stimolerebbe sia l'angiogenesi, o la crescita di nuovi vasi sanguigni, e dentinogenesi, o proliferazione di cellule staminali della polpa dentale, all'interno del dente. Sia Kumar che Nguyen sono al New Jersey Institute of Technology.

Kumar ha attinto alla sua precedente esperienza sviluppando un idrogel che stimola l'angiogenesi quando viene iniettato sotto la pelle di ratti e topi. L'idrogel, che è liquido durante l'iniezione, contiene peptidi che si autoassemblano in un gel nel sito di iniezione. I peptidi contengono un frammento di una proteina chiamata fattore di crescita endoteliale vascolare, che stimola la crescita di nuovi vasi sanguigni. Kumar, poi ricercatore post-dottorato alla Rice University, e i suoi collaboratori hanno dimostrato che l'idrogel peptidico autoassemblante stimolava l'angiogenesi e persisteva sotto la pelle dei roditori fino a tre mesi.

"Abbiamo posto la domanda, se possiamo stimolare l'angiogenesi in un arto, possiamo stimolare l'angiogenesi in altre regioni che hanno un basso flusso sanguigno?" dice Kumar. "Una delle regioni che ci interessava davvero era un organo in sé e per sé, il dente." Così Kumar e Nguyen hanno aggiunto un altro dominio al peptide angiogenico autoassemblante:un pezzo di una proteina che fa proliferare le cellule staminali della polpa dentale.

Quando il team ha aggiunto il nuovo peptide alle cellule staminali della polpa dentale in coltura, hanno scoperto che il peptide non solo ha causato la proliferazione delle cellule, ma li ha anche attivati ​​per depositare cristalli di fosfato di calcio, il minerale che costituisce lo smalto dei denti. Però, quando iniettato sotto la pelle di ratti, il peptide si è degradato entro una o tre settimane. "Questo è stato più breve di quanto ci aspettassimo, quindi siamo tornati indietro e abbiamo ridisegnato la spina dorsale del peptide in modo da avere attualmente una versione molto più stabile, "dice Kumar.

Ora, il team sta iniettando l'idrogel peptidico nei denti dei cani che sono stati sottoposti a canali radicolari per vedere se può stimolare la rigenerazione della polpa dentale in un animale vivo. Se questi studi andranno bene, i ricercatori hanno in programma di trasferire l'idrogel negli studi clinici sull'uomo. Hanno depositato un brevetto per il peptide riprogettato.

L'idrogel nella sua forma attuale probabilmente non ridurrà l'invasività o il dolore di un canale radicolare, ma Kumar e Nguyen stanno pianificando versioni future del peptide che contengono domini antimicrobici. "Invece di dover strappare tutto dentro il dente, il dentista potrebbe entrare con una punta da trapano più piccola, rimuovere un po' di polpa e iniettare il nostro idrogel, " dice Kumar. La porzione antimicrobica del peptide ucciderebbe l'infezione, preservando più della polpa dentale esistente, mentre aiuta a far crescere nuovo tessuto. E il canale radicolare potrebbe non essere più una procedura così temuta.