Saliva artificial

Los derivados de la celulosa son modificadores reológicos , compuestos responsables de la viscosidad y textura de la saliva artificial, lo que permite que se adhiera a los tejidos orales y proporcione una película protectora y lubricante. ^{[ 9 ]} La viscosidad de los derivados de la celulosa es mayor que la de la saliva humana natural. ^{[ 10 ]} Los derivados de la celulosa incluyen:

• carboximetilcelulosa
• Hidroxietilcelulosa
• Hidroxipropilmetilcelulosa

La mucina es una glicoproteína presente en la saliva natural, y la mucina sintética puede replicar fielmente las características de la saliva natural al formar una película protectora y lubricante en las superficies orales. ^{[ 11 ]} La mucina tiene una mayor capacidad de adsorción en comparación con las formulaciones a base de carboximetilcelulosa, lo que mejora la lubricación. Los ensayos clínicos han indicado una preferencia entre los usuarios por los sustitutos de la saliva que contienen mucina en comparación con aquellos formulados con carboximetilcelulosa. ^{[ 12 ]}

El glicerol es un lípido incoloro e inodoro que puede recubrir las superficies orales. Ayuda a humidificar y lubricar la cavidad bucal, aliviando las molestias asociadas con la sequedad bucal. ^{[ 13 ]} El glicerol es un fluido newtoniano con una viscosidad mayor que la saliva humana natural. ^{[ 10 ]}

Las enzimas presentes en la saliva artificial imitan las funciones antimicrobianas y digestivas de la saliva natural al contribuir a la descomposición de las partículas de alimentos e inhibir el crecimiento de bacterias dañinas, lo que mejora la salud bucal y facilita el proceso digestivo. ^{[ 10 ]} Las enzimas incluyen:

• Lisozima
• Lactoferrina
• peroxidasa

Los minerales contribuyen a la integridad dental y cumplen una función protectora en el entorno bucal. Ayudan en el proceso de remineralización , que repara el esmalte dental que se haya desmineralizado debido a diversas afecciones bucales o ambientes ácidos. Por ejemplo, el flúor forma fluorapatita , un compuesto más resistente a la caries que la hidroxiapatita original del esmalte dental. ^{[ 14 ]} Los minerales incluyen:

• Calcio
• Fosfato
• Fluoruro

Los agentes tamponadores de la saliva artificial mantienen los niveles de pH , asegurando que el entorno bucal permanezca dentro del rango óptimo para la protección del esmalte y el equilibrio microbiano. Un pH estable previene la caries dental y mantiene la salud bucal. Estos agentes tamponadores neutralizan las sustancias ácidas en la cavidad bucal, protegiendo el esmalte dental y los tejidos blandos del daño causado por los ácidos. Los agentes tamponadores incluyen:

• Fosfato de sodio
• Fosfato de potasio

Los agentes aromatizantes mejoran el sabor y la aceptabilidad de la saliva artificial. Estos agentes pueden enmascarar cualquier sabor desagradable inherente a los demás componentes y hacer que la experiencia del usuario con la saliva artificial sea más agradable. Los agentes aromatizantes fomentan el cumplimiento del régimen de tratamiento por parte del usuario, principalmente cuando es necesario un uso prolongado. ^{[ 4 ]} Los agentes aromatizantes incluyen:

• Xilitol
• Sorbitol
• Ácido cítrico

Las proteínas salivales como la histatina , la estatina y la mucina , que poseen propiedades antimicrobianas , lubricantes y de biomineralización , son objetivos de mejora en la investigación de la saliva artificial, ya que son importantes para mantener la salud bucal. ^{[ 10 ]}

Las técnicas de ingeniería genética y ADN recombinante producen proteínas salivales recombinantes para mejorar las funciones biológicas. ^{[ 10 ]} La identificación de cepas recombinantes de histatina y estatina es más frecuente debido a su menor tamaño y estructura más simple. Por lo tanto, se desarrollaron y produjeron diversas variantes de histatina y estatina con duplicación del dominio proteico activo o eliminación de serina fosforilada , lo que mejora las actividades antimicrobianas y la biomineralización del esmalte. ^{[ 16 ]}

La producción de mucinas recombinantes era menos frecuente anteriormente debido a las dificultades que planteaba la naturaleza repetitiva de sus secuencias de ADN , lo que a menudo resultaba en una producción de proteínas altamente truncadas y subóptimas. ^{[ 10 ]} Se dedicó una investigación sustancial al desarrollo de métodos de síntesis genética personalizados para superar estas dificultades. Los métodos se basaron en algoritmos de reordenamiento de codones para reducir la repetición en las secuencias de ADN, conservando al mismo tiempo información importante para la síntesis de proteínas recombinantes. ^{[ 17 ]}

El sistema de expresión genética posterior de las proteínas salivales recombinantes también es un área clave de investigación, ya que afecta los patrones de glicosilación que contribuyen a su estabilidad y propiedades lubricantes. La modificación eficiente de los genes de glicosilación en las células huésped mediante técnicas de ingeniería genética como CRISPR/Cas9 permite producir proteínas salivales con fenotipos de glicanos específicos, lo que mejora la estabilidad de la saliva artificial. ^{[ 17 ]}

La síntesis de nuevas moléculas que imitan la estructura completa o parcial de las proteínas salivales naturales es un aspecto clave de la investigación sobre saliva artificial. ^{[ 11 ]}

Las moléculas totalmente sintetizadas mediante ingeniería química incluyen mucinas y tiomucinas con estructura especular, producidas a partir de monómeros que incorporan aminoácidos enantioméricos y enlaces de glicanos modificados , respectivamente. Estos análogos estructurales presentan tasas de biodegradación ajustables , manteniendo su capacidad de unirse a las proteínas salivales, lo que mejora la estabilidad y las propiedades lubricantes de la saliva artificial. ^{[ 18 ]}

Otra clase de moléculas novedosas desarrolladas mediante ingeniería genética para imitar las proteínas salivales son los polipéptidos supercargados recombinantes (SUP). Estos se producen a partir de la construcción de nuevas secuencias de ADN que expresan SUP compuestos por unidades repetitivas que codifican los aminoácidos glicina (G), valina (V), prolina (P) y lisina (K). Esta clase de polipéptidos presenta una mayor interacción con las capas de películas de acondicionamiento salival (SCF) que recubren los tejidos orales, lo que contribuye a mejorar la lubricación oral. ^{[ 19 ]}

Entre las nuevas moléculas desarrolladas para imitar estructuras parciales de proteínas salivales se incluyen los O-glicanos modificados químicamente, mediante métodos como la oxidación directa y la glicoingeniería metabólica. Los O-glicanos modificados facilitan la conjugación de la mucina con otras moléculas en la cavidad oral para mejorar sus propiedades físicas y su bioactividad. ^{[ 17 ]}