El sustituto de saliva de científicos de la Universidad de Leeds ofrece un gran alivio para las afecciones bucales secas

En un estudio reciente publicado en Informes Científicos, Los investigadores compararon el in vitro El rendimiento de lubricación de una formulación patentada de lubricante de hidrogel acuoso a base de microgel en su formulación láctea y vegana se compara con el de varios sustitutos de saliva disponibles comercialmente, clasificados en “líquidos”, “líquidos viscosos” y “geles” según la reología de corte y las propiedades extensionales.

La xerostomía, o sequedad de boca, caracterizada por una reducción de la saliva, produce fricción oral, lo que puede provocar caries dental, enfermedad periodontal, candidiasis, úlceras orales y disfagia. Como consecuencia, a menudo se reduce la ingesta de alimentos, lo que conduce a una desnutrición que influye negativamente en el estado nutricional y la calidad de vida.

Hay alternativas a la saliva disponibles; sin embargo, a menudo carecen de la “lubricación de borde” que induce la adsorción biológica en la superficie y que se requiere para estos escenarios. In vitro, un lubricante acuoso coloidal patentado demostró una lubricidad mejorada equivalente a la saliva humana real. La evaluación comparativa de lubricantes podría acelerar su transición clínica.

Sobre el estudio

En el presente estudio, los investigadores compararon la in vitro rendimiento de la lubricación oral de una nueva formulación a base de hidrogel reforzado con microgel acuoso coloidal hecha con proteínas lácteas o veganas para productos disponibles comercialmente utilizando mediciones reológicas, tribológicas y de adsorción/desorción en superficies de boca seca.

Se crearon dos formulaciones lubricantes acuosas utilizando lactoferrina y aislado de proteína de papa, lo que dio como resultado microgeles de diferentes tamaños. Se desarrolló una forma vegana del lubricante acuoso utilizando distintos ajustes de pH, tratamiento térmico y homogeneización. Se realizaron experimentos de dispersión dinámica de luz para estimar los diámetros hidrodinámicos (dH) de los microgeles. La saliva humana se obtuvo de voluntarios sanos y se analizó. Se midieron las características reológicas, lubricantes y de adsorción de la saliva humana y se utilizaron como controles para comparación.

El lubricante lácteo comprendía un microgel a base de proteína de lactoferrina reticulado térmicamente parcialmente cubierto por un hidrogel de carragenano, mientras que el lubricante vegano comprendía hidrogeles de goma xantana y microgeles a base de proteína de papa en una red irregular. Ambas formulaciones de lubricantes acuosos preparadas en laboratorio eran viscoelásticas y de tamaño submicrónico con una polidispersidad mínima. Se evaluó la resistencia al corte del lubricante y se comparó con sustitutos salivales disponibles comercialmente para evaluar sus características de viscosidad y clasificarlos en función de sus propiedades reológicas.

El equipo realizó experimentos de tribología para analizar los efectos reductores de la fricción oral utilizando una máquina de minitracción estándar con superficies elastoméricas hidrofóbicas suaves. Evaluaron el comportamiento de la lubricación utilizando una configuración tribológica con una geometría de placa sobre placa de acero (50 nm de diámetro) en presencia de superficies fisiológicamente más relevantes. Se utilizó un QCM-D equipado con sensores recubiertos con PDMS para evaluar la capacidad de adsorberse en una superficie que imita la boca seca.

Según los valores de cizallamiento, los sustitutos salivales comerciales y los lubricantes acuosos fabricados se clasificaron como líquidos con valores de cizallamiento. <0.1 Pa s, viscous liquids with shear values between 0.1 and 1.0 Pa s, and gels with shear values >10 Pa s. El equipo evaluó la capacidad de los lubricantes acuosos fabricados para minimizar la fricción bucal y preservar la cavidad bucal utilizando superficies que imitan la boca seca y los comparó con reemplazos salivales comerciales. Evaluaron la extensibilidad utilizando un solo producto para cada categoría de corte.

Resultados

El lubricante acuoso, que era más viscoso que la saliva humana, redujo notablemente la fricción límite en el in vitro condiciones xerostómicas del 41% al 99%, niveles mucho más altos que las alternativas salivales formuladas como aerosoles y líquidos espesados. La lubricidad mejorada se debió a una desorción mucho menor (siete por ciento) en comparación con los sustitutos salivales comerciales (23% a 58%) y a una mayor viscosidad de corte que permite la lubricación de películas fluidas, ventajas sobre las marcas comerciales.

La lubricidad oral mejorada y las capacidades de retención demostradas por el lubricante acuoso para el in vitro Las superficies biológicamente simuladas se debieron a la sinergia optimizada entre el hidrogel de polisacárido de alta viscosidad que proporciona lubricación hidrodinámica y el microgel a base de proteínas que absorbe eficazmente y que produce una lubricación límite. Los resultados ofrecieron la primera evidencia de la capacidad del lubricante acuoso para funcionar mejor como sustituto de la saliva debido a su alto límite de lubricación y sus restringidas cualidades de desorción.

El equipo evaluó la percepción sensorial de los lubricantes fabricados utilizando muestras con diferentes hidrofobicidad superficial y fuerzas de contacto. Descubrieron que, mientras que las superficies lisas y texturizadas tenían una hidrofobicidad superficial idéntica, las fuerzas y velocidades de contacto variaban, lo que daba como resultado un espesor de película diferente. Los líquidos exhibieron curvas de fricción comparables a las de los amortiguadores, los líquidos viscosos crearon coeficientes de fricción más bajos y los geles ofrecieron coeficientes de fricción más bajos en el régimen fronterizo. Los sustitutos lácteos y veganos redujeron significativamente la fricción entre las superficies en contacto.

Conclusión

En general, los hallazgos del extenso estudio comparativo mostraron que las formulaciones lubricantes acuosas a base de microgeles podrían ser una terapia potencial para la sequedad bucal. La composición única de hidrogel disminuye la fricción entre las superficies bucales deshidratadas, lo que puede ayudar a aliviar las molestias. La proteína láctea lubrica las superficies hidrofóbicas de manera más eficiente que las soluciones comerciales que reemplazan la saliva, proporcionando hasta un 99 % más de lubricación efectiva y un 88 % más de retención. Se requieren evaluaciones sensoriales y estudios clínicos adicionales para confirmar la efectividad de estas formulaciones.