Dalla ricerca una nuova membrana a base di ampicillina e metronidazolo per uso parodontale

di Lara Figini

Un approccio ormai largamente diffuso e ben definito in terapia parodontale è quello di applicare antibiotici coadiuvanti per la soppressione delle specie batteriche parodontali- patogene dopo la rimozione meccanica del biofilm (Pavia 2004; Sigusch 2001). Per evitare effetti collaterali sistemici indesiderati degli antibiotici e per ottenere un forte effetto sulla lesione parodontale, ultimamente sono stati introdotti sistemi di rilascio di farmaci elettrofilati ad azione antibatterica locale.

Le sostanze attualmente disponibili per applicazioni locali, contenenti un antibiotico, hanno purtroppo dimostrato di avere efficacia solo su un ridotto spettro di specie batteriche periodonto-patogeniche, e quasi effetto nullo sull' Aggregatibacter Actinomicetemcomitans , l'agente patogeno chiave della parodontite aggressiva [Pavia 2004 Fine 2010, Schreiner 2013]. In questo caso quindi, si fa uso, a livello sistemico, del metronidazolo associato all'amoxicillina, in quanto il suo spettro di attività comprende anche le specie batteriche anaerobiche facoltative. Per l'applicazione locale, tuttavia, nessuna forma adeguata di applicazione è nota combinare entrambi gli antibiotici in ambito clinico.

Da uno studio recentissimo di laboratorio pubblicato su Dental Materials di agosto 2016 pare però che questa associazione a livello topico dia degli ottimi risultati anche nella soppressione di A. actinomycetemcomitans.

Con l'ausilio della tecnica avanzata del multijet elettrospinning gli autori in questo studio, hanno provato per la prima volta a preparare membrane in fibra con la combinazione di ampicillina (AMP) e metronidazolo (MNZ) , hanno valutato la loro efficacia contro l'A. actinomycetemcomitans, e quanto effettivo sia il rilascio di questi antibiotici a livello topico. Hanno voluto inoltre escludere un'influenza citotossica di questi nuovi sistemi di somministrazione dei farmaci sui fibroblasti gengivali umani.

Per i test in vitro gli autori hanno realizzato tre differenti membrane costituite da:

- un sistema a singola fibra ( SFW) con differenti concentrazioni di Na-ampicillina

- un mix di farmaci in una monofibra (SFW mix) con metronidazolo (MNZ, 2- (2-metil-5-nitro-1H-imidazol-1-il) etanolo, (FARGON GmbH & Co. KG Barsbüttel, Germany) e Na -Ampicillina combinati in una fibra;

- un mix di farmaci a due fibre (DFW mix), in cui ciascuna fibra contenesse rispettivamente un antibiotico, il metronidazolo e l'ampicillina.

Nel gruppo delle membrane SFW l'ampicillina è stata caricata con concentrazioni di 0,1; 0,5; 1, 5; 10; 20; 30 e 40 m%. Le membrane del gruppo SFW mix sono state caricate con la combinazione di ampicillina e metronidazolo in percentuale 20/20 m%. Nel gruppo DFW mix, gli agenti attivi sono stati integrati con proporzioni di 20 m% ciascuno per ogni fibra. Un gruppo di membrane prive di antibiotico ha costituito il gruppo controllo negativo.

La cromatografia liquida ad elevata performance HPLC è stata utilizzata per misurare le quantità di antibiotico rilasciate. L'agar diffusion test è stato utilizzato per accertare l'effetto antibatterico su A. actinomycetemcomitans, Fusobacteriumnucleatum, Porphyromonas gingivalis e Enterococcus faecalis. Il test neutral red è stato usato per esaminare la citocompatibilità verso i fibroblasti gengivali umani (hGFs).

I risultati ottenuti dagli autori di questo studio di laboratorio sono stati i seguenti:

Il rilascio degli agenti attivi varia a seconda delle concentrazioni di antibiotici inizialmente inseriti nelle membrane, ma anche con la distribuzione degli agenti attivi in una o due fibre. Nel gruppo SFW mix il rilascio di metronidazolo e ampicillina è risultato essere > 60% e > 70% rispettivamente nei primi 5 minuti e di 76% e 71% rispettivamente dopo 96 ore. Con queste concentrazioni di antibiotici rilasciate dalle membrane (≥5 m%), si è raggiunto un effetto antibatterico su A. actinomycetemcomitans e su tutte le altre specie batteriche testate. Non è stata riscontrata alcuna citotossicità sui fibroblasti gengivali umani (hGFs).

Ulteriori studi clinici sono necessari però per confermare i dati ottenuti in questo studio in vitro.

A cura di: Lara Figini, Coordinatore Scientifico Odontoiatria33

Biblioografia:

- Pavia M, Nobile CG, Bianco A, Angelillo IF. Meta-analysis oflocal metronidazole in the treatment of chronicperiodontitis. J Periodontol 2004;75:830-8.

- Sigusch B, Beier M, Klinger G, Pfister W, Glockmann E. A2-step non-surgical procedure and systemic antibiotics inthe treatment of rapidly progressive periodontitis. JPeriodontol 2001;72:275-83.

- Fine DH, Markowitz K, Furgang D, Velliyagounder K.Aggregatibacter actinomycetemcomitans as an early colonizer oforal tissues: epithelium as a reservoir? J Clin Microbiol2010;48:4464-73.

- Schreiner H, Li Y, Cline J, Tsiagbe VK, Fine DH. A Comparisonof Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa) virulence traitsin a rat model for periodontal disease. PLOS ONE 2013;8:e69382.

- Dent Mater.2016 Aug;32(8):951-60. Development of novel electrospun dual-drug fiber mats loaded with a combination of ampicillin and metronidazole. Schkarpetkin D,Reise M,Wyrwa R,Völpel A,Berg A,Schweder M,Schnabelrauch M,Watts DC,Sigusch BW.