Investigación de avanzada podría eliminar la enfermedad dental

Un nuevo estudio ha descifrado la estructura y mecanismo funcional, de la enzima glucansucrasa, responsable por la placa dental que se adhiere a los dientes.

Investigadores de la Universidad de Groningen (Holanda) analizaron la enzima glucansucrasa del Lactobacillus reuteri, la bacteria del ácido láctico, que lo utiliza para producir α-glucanos, un azúcar de cadena larga, formado a partir de la degradación de la sacarosa en glucosa y fructosa, que facilita la adherencia de las bacterias al esmalte dental. Luego, los investigadores utilizaron cristalografía de proteínas para determinar la estructura en tres dimensiones (3D), del fragmento, en plena actividad, de 1,031 residuos que abarca los dominios C-terminal y catalítico de la enzima, tanto en el estado nativo como en complejos con sacarosa y maltosa.

La cristalografía puso de manifiesto que el mecanismo de plegado de la proteína es único, los distintos dominios de la enzima no se forman a partir de una única cadena lineal de aminoácidos, sino a partir de dos piezas que se ensamblan a través de una estructura en forma de U. Contrariamente a la hipótesis actual, que suponía que la división de la sacarosa y la adición de glucosa eran realizadas por diferentes partes de la enzima, el modelo reveló que ambas actividades se desarrollan en el mismo sitio activo de la enzima. Este conocimiento, según los investigadores, estimulará la identificación de sustancias para inhibir a la enzima que se pueden agregar a la pasta dental, enjuague bucal, o incluso dulces, por lo que la carie dental puede ser una cosa del pasado. El estudio fue publicado en línea temprana el 30 de noviembre de 2010, en la revista Proceedings of the [US] National Academy of Sciences (PNAS).

"Los diferentes inhibidores estudiados no solo bloquearon la glucansucrasa, sino también la enzima digestiva amilasa en nuestra saliva, que es necesaria para degradar el almidón”, dijo el coautor del estudio, el profesor Lubbert Dijkhuizen, PhD, del laboratorio de química biofísica. "Ya sabíamos que las dos enzimas eran similares, pero la estructura cristalina reveló que los sitios activos eran prácticamente idénticos. Los inhibidores futuros deben ser dirigidos a objetivos muy específicos ya que ambas enzimas están evolutivamente muy relacionadas”.

La placa dental es una biopelícula, generalmente incolora, que está formada por las bacterias que colonizan tratando de adherirse a la superficie lisa del diente. La película es lo suficientemente suave para salir si se raspa con la uña. Si no se elimina se comienza a endurecer en un plazo de 48 horas; en unos 10 días, la placa se convierte en cálculo dental (sarro), con dureza de roca y difícil de eliminar. La placa dental puede dar lugar a la carie dental, la destrucción localizada de los tejidos del diente por el ácido producido a partir de la degradación de los azúcares fermentables por Streptococcus mutans, y problemas periodontales como la gingivitis y la periodontitis.

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University of Groningen