Completo

Introducción

En los últimos años, diversas investigaciones odontológicas se han centrado en el uso de biopolímeros como el quitosano y su aplicación para el tratamiento de enfermedades orales(Gao et al., 2022). El Q está clasificado por la OMS como sustancia no tóxica, y además posee propiedades biológicas, incluidas la biocompatibilidad, biodegradabilidad, y que funciona como sistema de liberación de moléculas bioactivas(Mohammadi et al., 2021; Yadav et al., 2022). Se han desarrollado sistemas membranosos de Q para la liberación de fármacos(Armenta-Rojas et al., 2022; Constantin et al., 2023; Pota? et al., 2021) como la clorhexidina (C)(Arpa et al., 2023; Podolan et al., 2018) con gran potencial para la aplicación en la práctica clínica(Guo et al., 2024; Podolan et al., 2018; Samiraninezhad et al., 2023) contra S. mutans, Candida albicans(Arpa et al., 2023; Podolan et al., 2018), S. salivarius(Arpa et al., 2023), S. aureus(Arpa et al., 2023; Türkmen et al., 2023; Türkmen et al., 2023). Sin embargo, el Q tiene poca resistencia a la ruptura, elongación y otras propiedades mecánicas deficientes en las membranas de Q, lo que limita su función para la aplicación clínica. Una práctica común empleada para mejorar las PMM biopoliméricas es la adición de refuerzos como el glicerol (G) a nivel molecular en las cadenas de Q; El G es un plastificante que incrementa la dureza de la matriz polimérica del Q(Korelc et al., 2023; Kusmono & Abdurrahim, 2019). Aún es limitado el número de estudios que documentan el efecto combinado de G y Q sobre las PMM(Kusmono & Abdurrahim, 2019). Por lo que el objetivo principal de esta investigación fue evaluar el efecto de G en las PMM a base de QC-G, y la actividad antimicrobiana contra S. mutans.

Metodología

Síntesis de Membranas. La membrana de Q se obtuvo por el método evaporación lenta del disolvente(Korelc et al., 2023), a diferentes porcentajes de G (1, 3, 5, 10, 15 y 20%) con y sin clorhexidina, como se muestra en la tabla 1.

Pruebas Mecánicas. Las pruebas de resistencia a la ruptura y elongación se realizaron por el método de Kusmono & Abdurrahim 2019, con la máquina universal Instron a una velocidad de 5 mm/ min (n=5). Módulo de tensión a la ruptura y elongación se determinaron por este método con un espacio de 40 mm de membrana.

Prueba antimicrobiana. Las membranas con diferentes concentraciones de G de forma redonda y un tamaño aproximado de 5 milímetros se colocaron al centro de placas donde fue esparcida S. mutans, siguiendo una técnica similar a las pruebas con sensidiscos (n=4). Posteriormente, se dejaron incubar durante 24 horas en condiciones anaeróbicas y se midieron los halos de inhibición.

Los resultados se expresan con medias y ±SD. La prueba utilizada fue ANOVA de una vía y se realizó una comparación entre cada uno de los grupos (Prueba Tuckey) con el programa estadístico Sigma 2.7.

Resultados

Las propiedades mecánicas de resistencia a la ruptura en N (Newton) y elongación (mm) de las membranas de quitosa no-glicerol (MQ-G) y quitosano/clorhexidina (MQC-G) se muestran en la tabla 1. La tabla 2, muestra los resultados de zona de inhibición (mm) contra S. mutans por parte de las MQC-G a diferentes concentraciones de G y MQ-G como control negativo.

Discusión

Las PM son muy importantes en la elección de las membranas para su aplicación clínica. La resistencia a la ruptura y el porcentaje de elongación son indicadores muy importantes para la manipulación en la práctica odontológica. La gráfica 1 se observa el efecto de la adición del G sobre la resistencia a la ruptura de la MQC-G. Esta disminución puede atribuirse principalmente a la dispersión homogénea de moléculas de glicerol en la matriz del copolímero de quitosano, lo que podría favorecer la formación de puentes de hidrógeno entre el desacetilato -OH (grupo hidroxilo) y -NH2 (grupo amino) del quitosano y grupos -OH de glicerol(Korelc et al., 2023). La gráfica 1, muestra que la resistencia a la ruptura se redujo drásticamente por la presencia de G del 1% y compararlas con la resistencia a la ruptura de MQ-G al 5, 10, 15 y 20% en volumen de G (p < 0.05). Resultados similares reportaron Kusmono y Abdurrahim en 2019, con membranas de quitosano/montmorilonita/glicerol. Aunque su estudio se realizó con un principio activo diferente, mont morilonita, también evaluaron la influencia de glicerol a distintas concentraciones de 0, 5, 10, 15, 20 y 30% en las PMM de Q, concluyendo que la adición de G disminuye la resistencia a la ruptura en las membranas de Q/montmorilonita. En nuestro estudio, algunas membranas (15 y 20%) se aglomeraron, probablemente al aumento de concentración de G en las membranas con y sin clorhexidina; el exceso de G sin enlazarse a la matriz polimérica podría ser el responsable de la disminución de la resistencia a la ruptura en estas concentraciones elevadas. Además, estas membranas no fueron sometidas a las pruebas antimicrobianas debido a su difícil manipulación. La gráfica 2 muestra los valores de elongación en porcentaje de MCQ-G y MQ-G en función del contenido de G. Como se observa en los resultados, la elongación de MQC-G al 1% comparados con MQC al 3-20% de G son diferentes estadísticamente (p < 0.05). De acuerdo con el análisis de regresión lineal simple (R2 = 0.91) (Fig. 2), la elongación de la membrana es proporcional a la concentración del glicerol en la matriz bioplimérica. En contraste, Korelc y cols en 2023, encontraron valores de elongación en la adición de G al 1% en membranas de Q de diferente peso molecular catalizadas con ácido acético y ácido láctico (Korelc et al., 2023). Estas diferencias entre grupos de membranas con clorhexidina y sin clorhexidina, probablemente es deibdo a los enlaces por puentes de hidrógeno que proporcionan los grupos aminos de la biguanida en la molécula de clorhexidina, lo cual incrementan los valores de elongación en las MQC-G como se observa en la gráfica 2. El G al igual que el propilenglicol y la glicerina, es un agente plastificante ampliamente utilizado en la industria de los polímeros, y el mecanismo por el cual este material consigue aumentar la elongación de las membranas puede explicarse por un cambio de enlaces intermoleculares entre las moléculas del Q, lo que provoca un aumento de la flexibilidad de la membrana (Samiraninezhad et al., 2023, Kusmono & Abdurrahim, 2019). S. mutans es considerado una de las especies cariogénicas del microbioma oral humano(Arpa et al., 2023). Los resultados de inhibición contra S. mutans por parte de las MQC-G sugieren que las distintas concentraciones de G no tienen un impacto significativo sobre la capacidad de inhibición de la cepa probada (Tabla 2). Estos resultados son similares con el estudio Podolan y colaboradores en 2018, donde evaluaron la actividad antimicrobiana de membranas de Q y C (0.2 y 2%), aunque a una concentración de G al 5%(Podolan et al., 2018).

Conclusión

En conclusión, el aumento de G en las MQC y MQ modifica las propiedades mecánicas. Sin embargo, se necesita investigar otras pruebas fisicoquímicas, citotóxicas y contra otros microorganismos. Las membranas MQC al 1, 3, 5 y 10% de G tienen actividad contra S. mutans y son candidatos potenciales en aplicación tópica en cavidad oral.

Palabras clave: Membranas-quitosano glicerol mecánicas clorhexidina Streptococcus.

2024-12-23   |   7 visitas   |   Evalua este artículo 0 valoraciones

Vol. 19 Núm.2. Julio-Diciembre 2024 Pags. 7-10 Rev Invest Cien Sal 2024; 19(Supl. 2)