La degradazione del legame adesivo ad opera delle metallo-proteinasi dentinali

di Stefano Daniele

L'efficacia di una procedura adesiva ai tessuti duri del dente non deve essere valutata in termini di forza di legame ( studi di micro-trazione in laboratorio ) ma piuttosto con riferimento alla durata e stabilità del legame adesivo nel corso degli anni

Le parole "chiave" oggigiorno in odontoiatria adesiva sono quindi longevità e integrità nel tempo del legame adesivo soprattutto in considerazione del fatto che quest'ultimo è inserito in un contesto biologico come il cavo orale ove ritroviamo una serie di fattori capaci di danneggiarlo e di conseguenza compromettere il restauro ( sia diretto che indiretto ) che sfrutta queste procedure per la sua ritenzione ai tessuti dentali.

Tra i diversi fattori in grado di danneggiare l'interfaccia adesiva ritroviamo un gruppo di enzimi ad azione proteolitica ( principalmente collagenolitica ) chiamati metallo-proteinasi della matrice "MMPs" e - in secondo luogo - il sistema cisteina-catepsina "Cis-Cat " .

Questi enzimi litici sono da sempre conosciuti come fattori importanti nella progressione della lesione cariosa.

Gli "MMPs" sono enzimi endogeni, nel senso che sono contenuti in forma inattiva internamente alla matrice dentinale-ma anche liberati dagli odontoblasti- e sono attivati quando si trovano in un ambiente acido ( basso pH ) esercitando la loro azione distruttiva, prevalentemente nei confronti del collagene della dentina.

Sono stati identificati a livello della matrice dentinale e nell''organo pulpo-dentinale tre diversi "MMPs" rispettivamente "MMP-2", "MMP-8" e "MMP-9" coinvolti nella cavitazione della lesione cariosa, vale a dire che i batteri cariogeni del biofilm sono in grado di produrre acidi organici - abbassando localmente il pH - in grado di demineralizzare l'idrossiapatite e contestualmente attivare gli "MMPs" capaci di distruggere il collagene dentinale.

Questa modalità di attivazione sembra essere legata al fatto che i processi demineralizzativi della componente minerale dei tessuti duri del dente liberano degli ioni calcio " Ca²⁺" e gli " MMPs" sono degli enzimi Calcio "Ca²⁺" e Zinco "Zn" dipendenti

In assenza di ioni calcio " Ca²⁺" gli "MMPs" rimangono in uno stato inattivo anche se liberate dalla matrice dentinale" ma tale affermazione è solo ipotetica; se gli"MMPs" sono liberati principalmente dalla matrice dentinale è sottointeso che quest'ultima subisce demineralizzazione liberando ioni Calcio "Ca²⁺".

Queste premesse sono importanti per capire in quale maniera gli "MMPs" sono in grado anche di danneggiare l'interfaccia adesiva e compromettere la longevità del restauro adesivo.

Nel mettere in opera le procedure adesive smalto - dentinali ritroviamo, sempre, una fase iniziale ove si compie un processo di demineralizzazione a carico dei tessuti duri del dente che può essere compiuto dalla "classica" mordenzatura con acido ortofosforico "H₃PO₄" -nella strategia "etch & rinse" -oppure in seguito ad una mordenzatura più blanda per mezzo di monomeri acidi ( pH compreso tra 1.8 e 2.7 ) dei sistemi adesivi self-etching primer nell' omonima strategia "self-etch".

Entrambi questi processi di mordenzatura sono in grado di liberare ioni calcio " Ca²⁺" dall'idrossipatite e, nello stesso tempo, esporre -in misura variabile tra le due strategie- la trama di fibre collagene della dentina.

Si viene quindi a creare una situazione nella quale abbiamo la liberazione degli "MMPs", la loro attivazione ad opera del " Ca²⁺" liberato dai processi di mordenzatura e, di conseguenza, la possibilità di attaccare e danneggiare quella parte di fibre collagene che -per un qualsiasi motivo - non è stato avvolto dai monomeri adesivi nella messa in opera delle procedure adesive stesse.

La degradazione del collagene dentinale non avvolto dal sistema adesivo porta inevitabilmente a un danneggiamento del legame, riducendo la sua integrità e durata nel tempo e quindi compromettendo la sopravvivenza del restauro che si ancora alle superfici dentali proprio per mezzo della tecnologia adesiva.

Esistono alcune sfaccettature a questo meccanismo d'azione degli "MMPs" tra le quali è bene enfatizzare che le tecniche "etch & rinse" ( H₃PO₄ ) espongono decisamente più collagene - e più in profondità - rispetto alle tecniche "self-etch" e di conseguenza la parte più profonda del collagene esposto ( spessore medio del collagene esposto 5-8 micron ) spesso non riesce ad essere efficacemente rivestita dal sistema adesivo e quindi passibile di degradazione ad opera degli "MMPs" attivati.

Spiegato il meccanismo d'azione dannoso degli "MMPs" ritroviamo anche delle contromisure che si possono mettere in pratica clinicamente ( anche se alcune ancora in fase sperimentale ) per contrastare l'azione sfavorevole degli "MMPs" nel compromettere l'integrità del legame adesivo nel tempo.

Riconosciamo due modalità d'azione- con i relativi agenti - in grado di contrastare i processi degradativi mediati dagli "MMPs".

1) AGENTI IN GRADO DI CHELARE IL CALCIO " Ca²⁺" DOPO / DURANTE I PROCESSI DI MORDENZATURA ACIDA DELLA DENTINA

Il meccanismo d'azione si basa sull'impiego di agenti in grado di sottrarre gli ioni calcio " Ca²⁺" liberati dalla mordenzatura e quindi impedire agli "MMPs" di attivarsi e rimanere in fase inattiva.

Allo scopo si possono impiegare delle soluzioni acquose a base di clorexidina "CHX" in concentrazioni intorno allo 0.2% da applicare sulla dentina dopo la mordenzatura - e risciacquo - operata da H₃PO₄ e prima della distensione della soluzione primer o adesivo "one- bottle" ( primer & bonding )

La "CHX" da impiegare non è quella contenuta nei collutori medicati, nei quali ritroviamo la forma digluconata e altri eccipienti, bensì CHX in preparazione galenica.

"CHX" mostra un'ottima attività inibente verso gli "MMPs" e il sistema cisteina- catepsina " Cis-Cat"

Azione analoga a "CHX" nel chelare gli ioni calcio è stata identificata per altri agenti farmacologici come le tetracicline, i bifosfonati , i sali di ammonio quaternario oppure per un composto chimico chiamato Galardin.

2) AGENTI IN GRADO DI PRODURRE SUL COLLAGENE DENTINALE LEGAMI "CROSS-LINK" TRA I SITI ATTIVI PER "MMPs"

Questo meccanismo di azione non si basa sull'inattivazione degli "MMPs" ma nell'occupare i siti di ricezione degli "MMPs" sul collagene e formare legami "cross-link" tra questi ultimi.

In questo modo gli enzimi proteolitici in questione non riescono a danneggiare il collagene esposto e non rivestito dal sistema adesivo.

Questa procedura appare, anche se ancora in fase sperimentale, molto promettente e indipendente dall'abilità chelante degli agenti prima citati è anche indipendente dalla concentrazione di calcio " Ca²⁺" presente che può eccedere la capacità di chelazione degli agenti preposti.

Ad esempio, per elevate concentrazioni di calcio " Ca²⁺" liberato la concentrazione di "CHX" dello 0.2% può risultare insufficiente a chelare tutto il calcio " Ca²⁺" libero, rendendone una quota ancora disponibile ad attivare gli "MMPs".

Tra i principali agenti in grado di produrre i "cross-link" tra i siti attivi per le "MMPs" sul collagene ritroviamo la proantocianidina in soluzione acquosa- che ha dato ottimi risultati sperimentali- la riboflavina ( Vitamina B2 ) attivata con i raggi ultravioletti o altri agenti chimici e la glutaraldeide che, tuttavia, essendo particolarmente tossica sui tessuti e le linee cellulari non è particolarmente considerata su un possibile impiego clinico anche se molto efficace nel produrre un interfaccia adesiva stabile nel tempo.

Nota in merito alle foto sotto: La progressione della lesione cariosa nella dentina, così come la mordenzatura acida con H3PO4, presuppone un abbassamento del pH locale e un processo demineralizzativo dell'idrossiapatite che provoca l'attivazione degli enzimi "MMPs" in grado di degradare il collagene dentinale. Questo processo oltre che responsabile della progressione del processo carioso può degradare il legame adesivo del restauro in composito alla dentina.