„Pastă de dinți făcută din... păr?” Keratina creează un scut asemănător smalțului pe dinți și repară daunele timpurii

Oamenii de știință de la King's College London au demonstrat că keratina, proteina din care sunt alcătuite părul, pielea și lâna, poate servi drept „cadru” pentru mineralizarea naturală a smalțului. Atunci când o astfel de peliculă de keratină intră în contact cu mineralele din salivă, pe suprafața dintelui crește un strat ordonat, asemănător smalțului, care restabilește aspectul și duritatea smalțului deteriorat timpuriu (de exemplu, petele albe) și reduce sensibilitatea. Autorii discută deja două formate: o pastă de zi cu zi și un gel profesional, cu keratina din „deșeuri biologice” (păr/lână) servind drept materie primă.

Fundal

Ce alternative sunt deja disponibile în clinică/cabinet pentru defectele incipiente:

1. Fluoruri, CPP-ACP (fosfopeptidă de caysină + fosfat de calciu amorf) - cresc saturația ionilor salivari și ajută la remineralizarea petelor albe, dar efectul depinde de complianță și este inconsistent între studii.
2. Sticlele bioactive (NovaMin) și nano-hidroxiapatita sunt populare, dar pentru unele formule există mai puține dovezi clinice decât pentru fluoruri; rezultatele sunt adesea in vitro.
3. Peptidele auto-asamblate (P11-4) formează o matrice fibrilară de semințe în smalț; există dovezi randomizate și clinice pentru remineralizarea leziunilor precoce și amplificarea efectului fluorului.
4. Infiltrarea cu rășină (Icon) - „umple” microinvaziv stratul poros și stabilizează petele albe, dar aceasta este o umplere cu polimeri, nu o mineralizare adevărată.

• De ce smalțul trebuie „reparat din exterior”. Smalțul dentar este format în proporție de aproape 96% din hidroxiapatită și, după erupție, nu se poate autorepara: celulele constructoare (ameloblastele) se pierd, așa că obturațiile clasice acoperă doar defectul, dar nu restaurează structura naturală. De aici și interesul pentru materialele care declanșează mineralizarea la suprafață datorită ionilor salivari - adică acționează „ca natura”.
• Ce este remineralizarea biomimetică? Acestea sunt abordări în care materialul servește drept șablon/schelă pentru depunerea de calciu și fosfat într-o rețea asemănătoare smalțului. În ultimii ani, au fost testate platforme organice și anorganice: de la nanomateriale și peptide până la „proteze” cu matrice de smalț. Ideea nu este doar de a „sigila” porii, ci de a construi un mineral ordonat, apropiat ca optică și mecanică de smalț.
• Unde se află keratina (păr/lână) aici și ce este nou? În noua lor lucrare, echipa de la King's College London a arătat că o peliculă subțire de keratină aderă bine la smalț și leagă ionii din salivă, declanșând creșterea unui strat ordonat, asemănător smalțului. Pe „petele albe” ale modelului, acoperirea a redat aspectul și duritatea - acționând în esență ca un bio-șablon, nu ca un lac cosmetic. În plus - materii prime sustenabile: keratină din „deșeuri biologice” (păr/lână).
• De ce are sens din perspectiva științei materialelor. Keratina este o proteină cu o chimie de suprafață bogată; în ingineria tisulară a fost deja mineralizată (pentru regenerarea osoasă) și utilizată ca un purtător ieftin și accesibil. Transferul ei în stomatologie oferă șansa de a combina aderența la smalț și autoorganizarea mineralului în cavitatea bucală (saliva ca sursă constantă de ioni).
• Cum se compară abordarea bazată pe keratină cu „concurenții” săi? Spre deosebire de rășini și infiltranți, keratina nu sigilează cu un polimer, ci construiește mineralul; spre deosebire de pastele „ionice” simple (fluor, nano-HA), aceasta oferă o matrice organizatoare. În esență, este mai apropiată de matricile peptidice (P11-4), dar potențial mai ieftină și mai simplă din punct de vedere tehnologic. Domeniul în ansamblu se îndreaptă către sisteme de auto-asamblare și matriceale (vezi recenziile despre remineralizarea „de nouă generație”).
• Limitări de reținut: Rezultatele sunt in vitro/modele până în prezent; testele orale (uzura periei, acizi/alcali, microbiotă, rezistența culorii), standardizarea surselor de keratină și problemele de reglementare sunt în viitor. Se trece la paste/geluri obișnuite - numai dacă studiile clinice confirmă durabilitatea și siguranța.
• Imaginea de ansamblu. Remineralizarea biomimetică este adevăratul „următor pas” între prevenție și perforare: șablon + ioni de salivă → strat asemănător smalțului. Keratina este un alt candidat în această linie, care, dacă va avea succes clinic, ar putea completa arsenalul de tratamente pentru leziuni precoce și sensibilitate.

Cum funcţionează asta

Smalțul este un țesut super-dur și nu se vindecă de la sine. Ideea echipei: să ofere dintelui un „șablon” biomimetic. Keratina este o proteină flexibilă, „dezordonată”, aderă bine la smalț și leagă calciul și fosfatul. Au aplicat o peliculă subțire de keratină - iar apoi saliva face restul: ionii se așează treptat pe peliculă, se aliniază într-o rețea cristalină similară smalțului natural, formând un strat protector dens. Aceasta nu este o obturație de rășină, ci un înveliș mineralizat înrudit cu țesutul natural.

Ce au făcut mai exact?

• Cercetătorii au izolat keratina din lână/păr și au aplicat-o pe suprafața dinților într-un model de laborator al distrugerii timpurii a smalțului (leziuni cu pete albe).
• În prezența mineralelor salivare, pelicula de keratină a fost mineralizată: s-a format un strat „asemănător smalțului” extrem de organizat.
• Pe baza rezultatelor evaluărilor, autorii raportează restaurarea proprietăților optice (aspectul smalțului „sănătos”) și mecanice (duritate, rezistență la acid) ale defectelor timpurii.

De ce este important acest lucru?

• Leziunile carioase incipiente (pete albe și mate, sensibilitate) reprezintă un strat imens al stomatologiei. Acum încetinim procesul în principal cu fluoruri/infiltrate de rășină. Abordarea cu keratină oferă tocmai restructurarea mineralului cu sprijinul salivei - un scenariu mai „biologic”.
• Stabilitatea culorii și estetica. Stratul asemănător emailului este optic mai apropiat de țesutul natural decât rășinile plastice; acest lucru este deosebit de valoros în zonele „vizibile”.
• Ecologie și disponibilitate. Keratina poate fi obținută din păr/lână - în esență din deșeuri biologice, ceea ce reduce dependența de materiale plastice și rășini chimice.

Ce înseamnă pentru viață (dacă tehnologia ajunge pe scaunul dentistului)

• Format pentru acasă: pastă obișnuită cu keratină, care sub fluxul brut de salivă formează treptat un strat protector și sigilează tubulurile dentinale deschise (mai puține „iritații” de la frig).
• Format pentru cabinet: acoperire cu gel „asemănătoare ojei” - pentru repararea accelerată/țintită a petelor albe și a zonelor sensibile. Conform autorilor, în parteneriat cu industria, produsele pot apărea în 2-3 ani (acestea sunt planuri, nu o garanție).

Cum diferă noul strat de acoperire de cel „clasic”?

• Nu maschează, ci mineralizează. Spre deosebire de compozite și infiltranți de rășină, platforma de keratină inițiază mineralizarea și nu se limitează la a umple defectul cu un polimer.
• Lucrează împreună cu saliva. Ceea ce de obicei împiedică adezivul (umiditatea) ajută aici - o sursă de ioni pentru creștere.
• Potențial mai durabil. Stratul asemănător emailului ar trebui să reziste mai bine la atacurile acide decât rășinile organice. (Studiile clinice vor demonstra cu siguranță acest lucru.)

Restricții

• Deocamdată, este un laborator. Vorbim despre teste in vitro/pe model. În clinică, stratul este expus la perii, alimente, cicluri acide/bazice și microbiotă — trebuie să testăm durabilitatea și siguranța la oameni.
• Surse de materii prime. Keratina poate fi de origine animală/umană - rămân neapărat întrebări legate de standardizare, alergii, etică și reglementare.
• Nu este o „pastilă magică”. Cariile medii și profunde, ciobiturile și fisurile necesită totuși plombe/incrustații și un dentist. Abordarea cu keratină se concentrează pe leziuni precoce și prevenire.

Ce urmează?

Echipa deja pune în practică tehnologia (formulări, stabilitate, „moduri de aplicare”, teste pilot). Dacă datele clinice confirmă datele de laborator, medicii dentiști vor avea o nouă clasă de acoperiri - bioșabloane care își dezvoltă propriul „smalț” din ceea ce există deja în gura noastră - saliva.

Sursa: Gamea S. și colab. Mineralizarea biomimetică a schelelor de cheratină pentru regenerarea smalțului. Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465