Así es el aminoácido natural que ayuda a frenar las caries antes de que aparezcan

Cuando las bacterias bucales descomponen los azúcares de los alimentos, liberan ácidos que erosionan gradualmente el esmalte dental y causan caries. Estas bacterias no viven solas. Forman estructuras densas, similares a la placa, conocidas como «biopelículas dentales», que se adhieren a la superficie de los dientes. Dentro de estas biopelículas, la producción de ácido puede acelerar el daño dental.

Investigadores daneses han descubierto que la arginina, un aminoácido presente de forma natural en la saliva, desempeña un papel importante en la reducción de la caries dental. Ciertas bacterias beneficiosas utilizan el sistema de arginina deiminasa (ADS, de sus siglas en inglés) para convertirla en compuestos alcalinos que ayudan a contrarrestar los ácidos dañinos. Cuando hay más arginina disponible, estas bacterias protectoras tienden a crecer con mayor facilidad, mientras que las bacterias productoras de ácido tienen dificultades para prosperar. Estudios de laboratorio previos realizados fuera del cuerpo humano también sugirieron que la arginina puede alterar la composición general de las biopelículas dentales.

Para confirmar si estos efectos también ocurren en bocas reales, un equipo de investigación dirigido por la investigadora postdoctoral Yumi C. Del Rey y el profesor Sebastian Schlafer, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), han llevado a cabo un estudio clínico. Sus hallazgos se han publicado en International Journal of Oral Science.

El estudio incluyó a 12 participantes con caries activa. Cada persona recibió prótesis dentales especialmente diseñadas que permitieron a los investigadores recolectar biopelículas dentales intactas de ambos lados de la mandíbula. Se les pidió que sumergieran las prótesis en una solución de azúcar durante 5 minutos, seguida inmediatamente de agua destilada (como placebo) o arginina durante 30 minutos. Se aplicó un tratamiento en un lado de la boca y el otro en el lado opuesto. Esta rutina se repitió tres veces al día, aplicando la arginina siempre en el mismo lado.

Caries activa

«El objetivo era investigar el impacto del tratamiento con arginina en la acidez, el tipo de bacterias y la matriz de carbohidratos de las biopelículas de pacientes con caries activa», ha explicado Sebastian Schlafer, profesor del Departamento de Odontología y Salud Bucal y uno de los autores del estudio, en un comunicado. Tras cuatro días, una vez formadas completamente las biopelículas, se retiraron las prótesis para un examen detallado.

Para medir la acidez dentro de las biopelículas, los investigadores utilizaron un colorante sensible al pH conocido como «C-SNARF-4». Este colorante les permitió evaluar la acidez en diferentes áreas de la biopelícula. Las biopelículas tratadas con arginina mostraron niveles de pH notablemente más altos, lo que se traduce en una acidez más baja, a los 10 y 35 minutos de la exposición al azúcar.

«Nuestros resultados revelaron diferencias en la acidez de las biopelículas, siendo las tratadas con arginina significativamente más protegidas contra la acidificación causada por el metabolismo del azúcar», ha destacado la primera autora, Yumi C. Del Rey.

El equipo también examinó los componentes estructurales de las biopelículas mediante lectinas marcadas con fluorescencia, proteínas que se unen a carbohidratos específicos. Se estudiaron dos componentes principales de los carbohidratos: la fucosa y la galactosa. Estos azúcares constituyen una gran parte de las biopelículas dentales y se cree que contribuyen a la formación de bolsas ácidas que atrapan los ácidos dañinos.

Las biopelículas expuestas a la arginina mostraron una disminución general de carbohidratos a base de fucosa, lo que podría reducir su capacidad para causar daño. Los investigadores también observaron un cambio estructural en las biopelículas. Los carbohidratos con galactosa se volvieron menos abundantes cerca de la base de la biopelícula y se concentraron más en la parte superior, lo que sugiere una reorganización que podría limitar la acumulación de ácido cerca de las superficies dentales.

ADN bacteriano

Para identificar las bacterias presentes, los investigadores analizaron el ADN bacteriano mediante la secuenciación del gen ARNr 16S. Las biopelículas tratadas con arginina o placebo estaban dominadas principalmente por especies de Streptococcus y Veillonella. Sin embargo, el tratamiento con arginina produjo una reducción significativa en el grupo de estos microorganismos. Estas bacterias producen ácido, pero son deficientes en la generación de álcali.

Al mismo tiempo, la arginina aumentó ligeramente la presencia de estreptococos que la metabolizan mejor. Este cambio contribuyó a elevar los niveles de pH dentro de la biopelícula. En conjunto, los hallazgos muestran que el aminoácido redujo la toxicidad de las biopelículas dentales al reducir la acidez, alterar la composición de carbohidratos y reestructurar la comunidad microbiana.

La caries dental afecta a personas de todas las edades en todo el mundo. Los investigadores sugieren que añadir arginina a productos como la pasta de dientes o los enjuagues bucales podría ayudar a proteger a las personas especialmente propensas a las caries. Dado que la arginina es un aminoácido natural producido por el cuerpo y presente en muchas proteínas alimentarias, se considera seguro e incluso podría ser adecuado para su uso en niños.