Comparación entre dentina bovina y humana sometidas a proceso de desmineralización/remineralización y efectos de la aplicación de nanohidroxiapatita funcionalizada con proantocianidina sobre dentina humana

• Autores: Tattiana Enrich Essvein
• Directores de la Tesis: Santiago González López (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2024
• Idioma: español
• ISBN: 9788411953122
• Número de páginas: 139
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
• Resumen
  • español

    El primer paso para llevar a cabo las investigaciones sobre nuevas estrategias preventivas y terapéuticas dentales es conseguir simular las lesiones cariosas en laboratorio. Aunque los métodos in vitro tienen limitaciones, el modelo de ciclaje de pH es capaz de replicar la dinámica de pérdida y ganancia de los minerales de manera similar a la dentina afectada por caries. Por otro lado, con el progreso de los métodos de odontología conservadora, hoy en día, supone un gran desafío obtener una cantidad adecuada de dientes humanos en buen estado para el uso en investigaciones in vitro. Una alternativa utilizada en las investigaciones es el uso del diente bovino como sustituto del diente humano. No obstante, aún no existen estudios que analicen el comportamiento de la dentina bovina mediante el método de producción artificial de caries ni se han examinado las posibles diferencias en comparación con la dentina humana. Por lo tanto, es importante investigar las propiedades químicas, estructurales y la respuesta mecánica de la dentina bovina para evaluar su idoneidad como alternativa a los dientes humanos en las investigaciones en laboratorio. Además de la importancia de encontrar un sustrato ideal para las investigaciones odontológicas in vitro, los estudios actuales siguen buscando un tratamiento que asegure la longevidad de las restauraciones dentales y el fortalecimiento de la dentina afectada por caries. Dada la creciente atención hacia enfoques más sostenibles, el uso de nanohidroxiapatita funcionalizada con proantocianidina se presenta como una alternativa prometedora para el tratamiento de la dentina, puesto que podría actuar tanto en la parte orgánica como inorgánica de la dentina debido a su mecanismo de acción dual como agente remineralizante y como agente reticulante del colágeno. Aunque ya se había confirmado la estabilidad de este nanomaterial, no se había evaluado aún su eficacia específicamente como un tratamiento en la dentina. Teniendo en cuenta las consideraciones mencionadas anteriormente, la presente tesis doctoral está dividida en tres capítulos. En el primer capítulo se comparó la composición química, microestructural y las propiedades mecánicas de la dentina humana y bovina sometidas a un proceso de desmineralización/remineralización por el método de ciclaje de pH. Como los resultados de esta primera parte mostraron que la dentina humana y bovina son diferentes en términos de microestructura, composición química, resistencia mecánica y en su respuesta al proceso de desmineralización/remineralización, decidimos utilizar el diente humano como sustrato para las siguientes fases del trabajo. En el segundo capítulo de esta tesis doctoral, se sintetizaron y caracterizaron nanopartículas de hidroxiapatita (funcionalizadas o no) con proantocianidina y se evaluaron sus posibles efectos sobre la dentina humana desmineralizada por el método de ciclaje de pH. Dado que los resultados obtenidos mostraron que la nanohidroxiapatita funcionalizada con proantocianidina puede promover la remineralización al mismo tiempo que mejora la estabilidad del colágeno en dentina desmineralizada, decidimos utilizar esas nanopartículas en la tercera fase del trabajo. En el tercer capítulo de esta tesis doctoral, se evaluó el efecto de la nanohidroxiapatita funcionalizada con proantocianidina utilizada como un primer en diferentes concentraciones sobre la resistencia a la microtensión y la actividad enzimática endógena en dentina humana sometidas a ciclaje de pH tras 24 h y 6 meses de envejecimiento en laboratorio. Para ello, se utilizó un sistema adhesivo de autograbado de dos pasos. Los resultados mostraron que el pretratamiento de la dentina con nanohidroxiapatita funcionalizada con proantocianidina aumentó la fuerza de adhesión y redujo las actividades de MMP-2 y MMP-9 después de 6 meses. La presente tesis doctoral finaliza con un apartado de conclusiones donde se responden los objetivos planteados.

  • English

    The first step in the development of research for novel preventive and therapeutic dental strategies is to simulate carious lesions in laboratory. Although in vitro methods have limitations, the pH-cycling model can mimic the dynamics of mineral loss and gain similar to caries-affected dentin. On the other hand, with the progress of conservative dentistry methods, it is a great challenge to obtain an adequate amount of sound human teeth for use in in vitro research. An alternative is the use of the bovine tooth as a substitute for the human one. However, the behavior of bovine dentin by the artificial caries production method has not yet been analyzed, nor have the possible differences compared to human dentin been examined. Therefore, it is important to investigate the chemical and structural properties and mechanical response of bovine dentin to evaluate its suitability as an alternative to human teeth in in vitro investigations. In addition to the importance of finding an ideal substrate for in vitro dental research, current studies are still looking for a treatment that ensures the longevity of dental restorations and the strengthening of caries-affected dentin. Given the increasing attention towards more sustainable approaches, the use of proanthocyanidinfunctionalized nanohydroxyapatite is presented as a promising alternative for dentin treatment, as it could act on both organic and inorganic components of dentin due to its dual mechanism of action as a remineralizing agent and as a collagen cross-linking agent. Although the stability of this nanomaterial had already been confirmed, its efficacy as a dentin treatment had not yet been evaluated. Based on the aforementioned issues, the present doctoral thesis is divided into 3 chapters. In the first chapter, the chemical composition, microstructural and mechanical properties of human and bovine dentin subjected to a demineralization/remineralization process by the pH-cycling method were compared. As the results of this first part showed that human and bovine dentin are different in terms of microstructure, chemical composition, mechanical strength and in their response to the demineralization/remineralization process, we have decided to use the human tooth as a substrate for the following phases of the work. In the second chapter of this doctoral thesis, hydroxyapatite nanoparticles functionalized or not with proanthocyanidin were synthesized and characterized and their possible effects on demineralized human dentin were evaluated by the pH-cycling method. Since the results obtained showed that proanthocyanidin-functionalized nanohydroxyapatite can promote remineralization while improving collagen stability in demineralized dentin, we decided to use these nanoparticles in the third phase of the work. In the third chapter of this doctoral thesis, the effect of proanthocyanidinfunctionalized nanohydroxyapatite used as a primer in different concentrations on microtensile strength and endogenous enzyme activity in human dentin subjected to pHcycling after 24 h and 6 months of laboratory aging was evaluated. For this purpose, a two-step self-etch adhesive system was used. The results showed that pretreatment of dentin with proanthocyanidin-functionalized nanohydroxyapatite increased the bond strength and reduced MMP-2 and MMP-9 activities after 6 months. This doctoral thesis ends with a conclusion section where the objectives are answered.