Dinamica della lesione cariosa
La carie è il risultato dell’interazione nel tempo tra batteri capaci di produrre acidi, un substrato metabolizzabile da questi batteri, e fattori presenti nell’ospite, tra cui il dente e il suo ambiente salivare.
È ormai accettata l’ipotesi di una placca specifica della carie, che coinvolge alcune specie acidogeniche particolarmente cariogene (e non tutti i batteri acidogenici). (Scritto da TenCate 2006).
Processo di demineralizzazione/remineralizzazione
La lesione cariosa è il risultato di una successione di reazioni di diffusione ionica e di dissoluzione-precipitazione di elementi minerali che si verificano in un sistema aperto comprendente diversi ambienti (Silverstone 1973, Hennequin 1999).
Schematicamente, la comparsa di una lesione iniziale comporta successivamente:
La presenza di carboidrati nella saliva;
La diffusione di questi carboidrati nel biofilm e la loro trasformazione da parte dei batteri,
Produzione metabolica di acidi nel biofilm con rilascio di protoni H+;
La diffusione di questi ioni attraverso il biofilm sulla superficie dello smalto,
La loro penetrazione nel gel acquoso che occupa la rete di pori dello smalto;
Interruzione degli equilibri ionici all’interfaccia (tessuto dentale/gel acquoso).
Successivamente, le concentrazioni ioniche di idrogeno, calcio e fosfato nel biofilm regoleranno gli scambi. Guideranno gli equilibri verso la demineralizzazione o la remineralizzazione
La demineralizzazione è regolata dal fatto che i composti minerali obbediscono al principio del prodotto di solubilità, in cui il composto con la costante di dissociazione (valore pK) più bassa controlla la reazione.
La dissoluzione dell’apatite è un fenomeno complesso che provoca la distruzione dell’idrossiapatite e la formazione di ioni fosfato, Ca²+ e OH-.
La reazione chimica e il consumo di protoni (H+) degradano la superficie del cristallo; gli ioni prodotti, derivanti dalla degradazione del cristallo, si diffonderanno nell’ambiente circostante.
A un pH critico di 5,5, l’HA reagisce sulla superficie con gli ioni idrogeno.
Osserviamo poi, a seconda del pH, una conversione di PO4³- in HPO4²-, H2PO4- o H3 PO4 e un contemporaneo tamponamento di H+. In questa situazione, l’equilibrio si rompe e il cristallo di HA si dissolve.
Quando lo smalto si dissolve, si forma un precipitato dalla soluzione acquosa circostante che contiene diversi ioni; tale precipitato tende ad avere la composizione del composto meno solubile in modo da ristabilire un equilibrio.
I fosfati di calcio sono metastabili, non appena vengono disciolti in stati diversi, generando nuove reazioni e così via.
Lo strato assorbito tenderebbe a formare un nuovo strato superficiale meno permeabile e meno solubile, favorendo il rallentamento e l’arresto della dissoluzione.
Pertanto, non appena si manifesta una lesione iniziale, questa tende intrinsecamente alla passivazione e alla reversibilità, e i fattori locali possono contrastare questa tendenza se sono aggressivi, oppure contribuire ad amplificarla quando sono favorevoli.
Gli ioni calcio e fosfato presenti nella saliva e nella placca si diffondono fino allo smalto, dove possono partecipare alla remineralizzazione.
Questo processo è favorito dalla presenza di ioni fluoro nel sito di reazione.
Questo fenomeno di demineralizzazione-remineralizzazione è simile per la dentina e il cemento.
Tuttavia, le differenze nelle strutture istologiche e nelle proporzioni organiche della composizione del dente modificheranno notevolmente la natura e la progressione della lesione cariosa.
1-3: Effetti dei fluoruri
La presenza di ioni fluoro nel sito di riprecipitazione minerale favorirà la remineralizzazione del dente, da un lato consentendo la formazione di apatiti fluorurate e, dall’altro, costituendo riserve di fluoruri di calcio nel biofilm.
L’interazione del fluoro con la superficie dell’HA avviene in diversi modi:
La dissoluzione acida dell’apatite è controllata dalla diffusione ionica all’interfaccia solida. Inizialmente, il fluoro accelera la dissoluzione, provocando l’accumulo all’interfaccia di calcio e fosfato, che a sua volta ridurrà la dissoluzione dell’apatite.
L’inibizione della dissoluzione dell’apatite è spiegata principalmente da due fenomeni : l’adsorbimento degli ioni fluoro sulla superficie e la formazione di CaF2.
l’inibizione è più efficace quando il fluoro è presente all’interfaccia e in soluzione. In soluzione satura la fase acquosa rispetto all’idrossiapatite.
La riduzione della dissoluzione acida è identica per gli ioni fluoro organici (ammine fluorurate) e per gli ioni fluoro minerali (NaF).
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