Un gel tópico que bloquea el receptor de un subproducto metabólico llamado succinato trata la enfermedad de las encías al suprimir la inflamación y cambiar la composición de las bacterias en la boca, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Odontología de la NYU y publicado en Cell Reports.

La investigación, realizada en ratones y usando células humanas y muestras de placa, sienta las bases para un tratamiento no invasivo para la enfermedad de las encías que las personas podrían aplicar a las encías en el hogar para prevenir o tratar la enfermedad de las encías.

La enfermedad de las encías (también conocida como periodontitis o enfermedad periodontal) es una de las enfermedades inflamatorias más prevalentes y afecta a casi la mitad de los adultos mayores de 30 años. Se caracteriza por tres componentes: inflamación, un desequilibrio de bacterias saludables y no saludables en la boca y destrucción de los huesos y estructuras que sostienen los dientes. La enfermedad de las encías no controlada puede provocar dolor y sangrado de las encías, dificultad para masticar y pérdida de dientes.

«Ningún tratamiento actual para la enfermedad de las encías reduce simultáneamente la inflamación, limita la interrupción del microbioma oral y previene la pérdida ósea. Existe una necesidad urgente de salud pública de tratamientos más específicos y efectivos para esta enfermedad común», dijo Yuqi Guo, científico investigador asociado. en el Departamento de Patobiología Molecular de Odontología de la NYU y coautor del estudio.

Investigaciones anteriores han relacionado el aumento de succinato, una molécula producida durante el metabolismo, con la enfermedad de las encías, con niveles más altos de succinato asociados con niveles más altos de inflamación. Guo y sus colegas de NYU Dentistry también descubrieron en 2017 que los niveles elevados de succinato activan el receptor de succinato y estimulan la pérdida ósea. Estos hallazgos convirtieron al receptor de succinato en un objetivo atractivo para contrarrestar la inflamación y la pérdida ósea, y potencialmente detener la enfermedad de las encías en seco.

Fortalecimiento del vínculo entre el succinato y la enfermedad de las encías

Los investigadores comenzaron examinando muestras de placa dental de humanos y muestras de sangre de ratones. Usando análisis metabolómicos, encontraron niveles más altos de succinato en personas y ratones con enfermedad de las encías en comparación con aquellos con encías sanas, lo que confirma lo que habían encontrado estudios anteriores.

También vieron que el receptor de succinato se expresaba en encías humanas y de ratón. Para probar la conexión entre el receptor de succinato y los componentes de la enfermedad de las encías, alteraron genéticamente ratones para inactivar o «noquear» el receptor de succinato.

En ratones «knockout» con enfermedad de las encías, los investigadores midieron niveles más bajos de inflamación tanto en el tejido de las encías como en la sangre, así como una menor pérdida ósea. También encontraron diferentes bacterias en sus bocas: los ratones con enfermedad de las encías tenían un mayor desequilibrio de bacterias que los ratones «knockout».

Esto se mantuvo cuando los investigadores administraron succinato adicional a ambos tipos de ratones, lo que empeoró la enfermedad de las encías en ratones normales; sin embargo, los ratones «knockout» estaban protegidos contra la inflamación, el aumento de bacterias dañinas y la pérdida ósea.

«Los ratones sin receptores de succinato activos eran más resistentes a las enfermedades», dijo Fangxi Xu, científico investigador asistente en el Departamento de Patobiología Molecular de Odontología de la Universidad de Nueva York y coautor del estudio. «Aunque ya sabíamos que había alguna conexión entre el succinato y la enfermedad de las encías, ahora tenemos pruebas más sólidas de que el succinato elevado y el receptor de succinato son los principales impulsores de la enfermedad».

Un tratamiento novedoso

Para ver si el bloqueo del receptor de succinato podría mejorar la enfermedad de las encías, los investigadores desarrollaron una formulación en gel de un pequeño compuesto que se dirige al receptor de succinato y evita que se active. En estudios de laboratorio de células de las encías humanas, el compuesto redujo la inflamación y los procesos que conducen a la pérdida ósea.

Luego, el compuesto se aplicó como un gel tópico a las encías de ratones con enfermedad de las encías, lo que redujo la inflamación local y sistémica y la pérdida ósea en cuestión de días. En una prueba, los investigadores aplicaron el gel en las encías de ratones con enfermedad de las encías cada dos días durante cuatro semanas, lo que redujo la pérdida ósea a la mitad en comparación con los ratones que no recibieron el gel.

Los ratones tratados con el gel también tuvieron cambios significativos en la comunidad de bacterias en sus bocas. En particular, las bacterias de la familia Bacteroidetes, que incluyen patógenos que se sabe que son dominantes en la enfermedad de las encías, se agotaron en los tratados con el gel.

«Realizamos pruebas adicionales para ver si el compuesto en sí actuaba como un antibiótico y descubrimos que no afecta directamente el crecimiento de bacterias. Esto sugiere que el gel cambia la comunidad de bacterias mediante la regulación de la inflamación», dijo Deepak Saxena, profesor de patobiología molecular en Odontología de la NYU y coautor principal del estudio.

Los investigadores continúan estudiando el gel en modelos animales para encontrar la dosis y el momento adecuados para la aplicación, así como para determinar cualquier toxicidad. Su objetivo a largo plazo es desarrollar un gel y una tira oral que puedan usar en casa las personas con enfermedad de las encías o en riesgo de padecerla, así como una formulación más fuerte y de liberación lenta que los dentistas puedan aplicar a las bolsas que se forman en las encías. durante la enfermedad de las encías.

«Los tratamientos actuales para la enfermedad grave de las encías pueden ser invasivos y dolorosos. En el caso de los antibióticos, que pueden ayudar temporalmente, matan tanto las bacterias buenas como las malas, alterando el microbioma oral. Este nuevo compuesto que bloquea el receptor de succinato tiene un claro valor terapéutico para tratar la enfermedad de las encas usando procesos más específicos y convenientes», dijo Xin Li, profesor de patobiología molecular en NYU Dentistry y autor principal del estudio.

Otros autores del estudio incluyen a Scott Thomas, Yanli Zhang, Bidisha Paul, Sungpil Chae, Patty Li, Caleb Almeter y Angela Kamer de NYU Dentistry; Satish Sakilam y Paramjit Arora del Departamento de Química de la Universidad de Nueva York; y Dana Graves de la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania.

La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud (DE027074, DE028212, AG068857 y R01DE017732); el desarrollo del gel y la tira oral está financiado por el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (R41DE028212). Li y Saxena son los cofundadores de Periomics Care, una empresa de biotecnología en etapa inicial dentro de NYU Dentistry.