Iluminando con la mayor luminosidad los dientes sensibles
Profundizando nuestro entendimiento de la hipersensibilidad de la dentina
¿Alguna vez te has preguntado cuál es la conexión entre la sensibilidad dental y los artefactos romanos enterrados en la villa familiar de Julio César?
La respuesta es del tamaño de ocho estadios de fútbol y genera una luz que es más de mil millones de veces más brillante que el sol.1 Bienvenidos a la ciencia del sincrotrón, donde una notable tecnología de imágenes está arrojando una poderosa luz sobre la hipersensibilidad de la dentina (o sensibilidad dental, como se la conoce más comúnmente) y proporciona una visión más profunda de cómo funcionan los productos para la sensibilidad.
Siga leyendo para obtener más información.
¿Qué es un sincrotrón?
En 2015, los científicos utilizaron una de las instalaciones de rayos X más grandes y brillantes del mundo para descubrir la escritura en rollos antiguos enterrados y carbonizados por la erupción del Vesubio en el año 79 D.C.2 Los rollos de Herculano, excavados en una villa vinculada a Julio César en 1752, estaban carbonizados, frágiles e imposibles de leer. Ahora, gracias a las imágenes de rayos X de alta energía en una máquina gigantesca llamada sincrotrón, textos enteros de la llamada "biblioteca invisible" están a punto de ser vistos por un público moderno. 3 Lo invisible se está volviendo visible.
Hoy en día, esa misma tecnología se está utilizando para avanzar en nuestro entendimiento de los dientes sensibles, con resultados igualmente esclarecedores. La luz del sincrotrón, cien mil millones de veces más brillante que los rayos X de los hospitales, está permitiendo que por primera vez los científicos puedan observar profundamente dentro de los dientes para ver cómo las formulaciones de cremas dentales afectan la oclusión de la dentina con el tiempo. Creemos que es una ciencia revolucionaria. Y está impulsando un cambio radical en la comprensión de las cremas dentales.
Hipersensibilidad dentinaria: el punto de dolor
La hipersensibilidad dentinaria (HD), o sensibilidad dental, es una afección muy prevalente. Hasta un tercio de la población adulta la padece, pero solo alrededor de la mitad de ellos la trata activamente.4 Estas cifras son aún más sorprendentes si se tiene en cuenta que algo tan sencillo como nuestra elección de crema dental puede ayudar a aliviar el dolor causado por la hipersensibilidad dentinaria. Ahora, gracias a una nueva investigación pionera, estamos empezando a ver, como lo hace, con aún más detalle.
La investigación sobre la hipersensibilidad de la dentina ha estado en curso durante más de un siglo, y gran parte se ha centrado en la teoría hidrodinámica, que afirma que el líquido que se mueve a través de los túbulos dentinarios es una de las principales causas de la sensibilidad.5,6 Los estudios han explorado cómo las formulaciones de cremas dentales pueden ocluir los túbulos dentinarios y bloquear los conductos a través de la dentina. Esto puede reducir el movimiento de líquido y evitar que los nervios de los dientes se estimulen. Pero ver para creer.
En los últimos años, las técnicas convencionales de imagen nos han ayudado a demostrar la profundidad y durabilidad de la oclusión de la dentina en los dientes cepillados. Pero, hasta ahora, no hemos podido visualizar el impacto que tienen nuestras fórmulas de cremas dentales en la oclusión a lo largo del tiempo con tanto detalle a nivel del espacio del túbulo dentinal. Es una tarea formidable: un túbulo es, después de todo, una quincuagésima parte del diámetro de un mechón de cabello, y puede haber hasta 30.000 en un diente. El seguimiento del efecto de una crema dental en una microestructura tan compleja se beneficia de un enfoque completamente nuevo y de una tecnología de vanguardia.
Haleon esta un paso adelante, nuestra determinación de avanzar en la ciencia de la sensibilidad sigue impulsando mejoras en las formulaciones de nuestras cremas dentales Sensodyne. Esa determinación nos ha llevado a la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble, uno de los sincrotrones más grandes del mundo, para ampliar los límites de lo que es posible en la comprensión de la tecnología de la crema dental.
La Dra. Christabel Fowler, Líder de Innovación, Investigación y Desarrollo de Salud Bucal, en Haleon, explica por qué:
"Siempre nos esforzamos por mejorar nuestras formulaciones, utilizando la mejor ciencia para brindar protección y alivio a las personas que sufren de sensibilidad. Nuestro trabajo con el sincrotrón se basa en ese objetivo. Queremos establecer nuevas técnicas que nos permitan observar con mayor detalle la estructura dental y el modo de acción de nuestros productos. Si podemos visualizar mejor cómo funcionan nuestras cremas dentales, será más fácil para los profesionales de la odontología comprender la ciencia que hay detrás de ellas y ayudar a los pacientes a elegir una crema dental que les ayude a aliviar el dolor causado por la sensibilidad dental”.
Sabemos por nuestros expertos aliados que comprender el modo de acción de una crema de dientes puede mejorar la consulta del paciente. La odontóloga con sede en Nueva York, la Dra. Liz Mitrani, dice: "Si puedo entender la ciencia detrás de una crema dental, me da la confianza para recomendarla. Si puedo visualizar cómo funciona, y explicárselo a los pacientes, es mucho más problabe que ellos la usen.".
Es una gran recompensa. Y eso es lo que nos motivó a ir a ESRF: ayudar a los odontólogos a ver esa ciencia en detalle microscópico.
Ciencia del sincrotrón
El ESRF es un faro para la ciencia de referencia, con luz de sincrotrón que impulsa algunos de los descubrimientos más revolucionarios del mundo. Por ejemplo, en un trabajo ganador del Premio Nobel, los científicos utilizaron ESRF para desentrañar la estructura del ribosoma.7 Sin ribosomas, no habría vida. Sin sincrotrón, nunca lo sabríamos. El ESRF también está desempeñando un papel importante en el desarrollo de medicamentos antivirales y en la búsqueda de vacunas contra la COVID-19.8
De hecho, las propiedades excepcionales de los rayos X de un sincrotrón están ayudando a desvelar los secretos de todo, desde virus y órganos vitales hasta baterías, cristales y rollos de Herculano. Ahora, en una investigación científica que nunca antes se había realizado, ESRF está arrojando su luz sobre los dientes, lo que nos permite ver lo que sucede dentro de los túbulos dentinarios en 3D, a lo largo del tiempo, después del uso con Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda.
¿Cuánto tiempo tarda en el diente?
La ciencia de la hipersensibilidad dentinaria ha avanzado gracias a técnicas de imagen convencionales que han demostrado el efecto de las cremas dentales en pequeñas muestras de túbulos dentinarios. Sin embargo, aunque técnicas como la microscopía electrónica de barrido por haz de iones focalizado (FIB-SEM) proporcionan una resolución ultra alta, tienen un campo de visión pequeño. Los sincrotrones pueden examinar áreas mucho más grandes en 3D. Con detalles microscópicos y a alta velocidad.
Mientras que los estudios FIB-SEM solo pueden analizar 30-40 túbulos a la vez, los sincrotrones pueden escanear miles en unos pocos minutos con un solo escaneo. Esto da una visión más representativa de lo que está sucediendo en un diente. Podemos ver que tan lejos ha llegado el material de oclusión y cuánto tiempo permanece allí.
Del mismo modo, la mayoría de las técnicas convencionales son destructivas: los científicos tienen que cortar las muestras para ver el interior, lo que significa que cada escaneo requiere una muestra diferente. Las imágenes de sincrotrón no son destructivas, lo que permite estudios de "lapso de tiempo" que escanean los mismos túbulos dentinarios, una y otra vez, para mostrar el efecto de una crema dental en cuanto a la oclusión en diferentes puntos del tiempo. Es una puerta de entrada a las imágenes 4D, donde la cuarta dimensión es el tiempo. La técnica tiene el potencial de transformar el tratamiento de los dientes sensibles.
Protección de la dentina
Hemos estado trabajando en la crema dental Sensodyne Repara y Protege durante aproximadamente una década, y queríamos visualizar el modo de acción de la formula mejorada que hemos estado desarrollando durante cuatro años: Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda.
La formula contiene la tecnología patentada NovaMin y fluoruro de sodio, y se ha demostrado que ayuda a reparar la dentina expuesta.9–11 NovaMin forma una capa robusta similar a la hidroxiapatita sobre la dentina expuesta y dentro de los túbulos dentinales expuestos9-12, y esta capa es más dura que la dentina subyacente. 13-16
Se ha demostrado clínicamente que la fórmula de Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda alivia y proporciona una protección duradera contra la hipersensibilidad dentinaria.17–19 Pero queríamos profundizar y ver con aún más detalle cómo funcionaba en la dentina a lo largo del tiempo. Según el Dr. Kamel Madi, cofundador de 3Dmagination, quien dirigió el estudio posterior de lapso de tiempo en ESRF, un sincrotrón era el único lugar al que ir:
"Los túbulos son complejos, varían en densidad, diámetro y orientación de un lugar a otro. La oclusión también es compleja, ya que el "bloqueo" depende de la profundidad y el tiempo; un túbulo bloqueado puede tener la posibilidad de volver a abrirse. Por lo tanto, la medición de la profundidad de la oclusión y el mapeo de los mecanismos de bloqueo a lo largo del tiempo requieren un acceso dinámico a la morfología 3D de los túbulos. Esto solo es realmente posible usando un sincrotrón".
El estudio de lapso de tiempo, que según el Dr. Madi es "como filmar una película en 3D", utilizó tomografía de contraste de fase para visualizar las complejas características de la dentina. "Cada muestra se cepilló con la formulación (Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda), luego se colocó en una etapa de muestra ubicada entre la fuente de rayos X y el detector, y se giró continuamente 180°. Después de cada microrrotación, alrededor de 0,072°, recogimos una imagen de sombra de la muestra (proyección). Luego, las mismas muestras se colocaron en saliva artificial para estimular una reacción con el ingrediente activo, y se escanearon nuevamente en diferentes puntos de tiempo durante un período de 8 horas. Las proyecciones, miles de ellas, se reconstruyeron en una imagen 3D para su análisis". (Figura 1)
Figura 1. Visualización de la Media de la profundidad de la oclusión (mmm) en muestras de dentina tratadas in vitro con la formulación de crema dental a base de Novamin (N) de Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda (que contiene un 5% de Novamin).20
Hacer visible lo invisible
El estudio mostró que la fórmula penetra profundamente en la microestructura de los túbulos y construye la fuerte capa reparadora sobre la superficie de la dentina para una protección duradera de la sensibilidad. Recurrimos, una vez más, a la imagen convencional para validar el análisis de rayos X. Las mismas muestras utilizadas en el ESRF se llevaron a la Suite de Microscopía Cavendish de la Universidad de Cambridge para la obtención de imágenes y análisis FIB-SEM.
FIB-SEM proporciona imágenes de mayor resolución que ayudan a comprender lo que sucede dentro de los túbulos. El Dr. Richard Langford, Jefe de la Sala de Microscopía de Cavendish, explica:
"Utilizamos un haz de iones para cortar las muestras, luego examinamos la cara de corte con un haz de electrones. Esto se repitió varias veces para construir una visualización en 3D de la oclusión debajo de la superficie. También utilizamos una tercera técnica, la microscopía electrónica de transmisión, para observar la composición química y estructural del material oclusivo.
"Los estudios mostraron que Sensodyne Rerapa y Protege – Reparación Profunda resultó en la oclusión profunda de los túbulos y en la fluoración del material que se había formado. En última instancia, el estudio FIB-SEM nos permitió validar los datos del sincrotrón: la media de la profundidad de oclusión observada fue similar a la calculada a partir del procesamiento de rayos X".
Gran ciencia, para pequeños momentos
El Dr. Mitrani cree que los avances científicos que surgen de los estudios solo pueden mejorar la salud bucal. "Es emocionante aprender más sobre la ciencia y comprender el mecanismo a nivel microscópico, porque esa es nuestra base. Una vez que entendamos esa base, podemos basarnos en ella para convertirnos en prescriptores más seguros de los productos".
A largo plazo, el estudio del sincrotrón podría impulsar un cambio radical en la ingeniería de las cremas dentales. El Dr. Madi dice: "La investigación ha revolucionado la forma en que vemos los dientes cepillados, lo que nos permite ver el interior de miles de túbulos y observar, en 3D, los cambios que se producen. Hay mucho más por venir, pero esta emocionante técnica abrirá nuevas puertas para optimizar las cremas dentales y diseñar formulaciones a medida".
La ciencia para estudiar la sensibilidad seguirá avanzando, pero la historia hasta ahora es emocionante para los pacientes. Porque se necesitaron cuatro años, y producir múltiples rayos de la luz más brillante posible, para probarlo en el laboratorio y mostrar hasta dónde llega Sensodyne Repara y Protege – Reparación Profunda. Pero solo se necesita una fracción de segundo, y un sorbo de limonada helada, para demostrar que funciona en la vida real.
Gran ciencia, para los pequeños momentos especiales. Porque la vida es demasiado corta para sentir sensibilidad dental.
