Identificazione, caratterizzazione ed efficacia di molecole bioattive nella prevenzione della patologia cariosa

I caseino fosfopeptidi (CPP), prodotti dalla proteolisi della caseina, proteina del latte bovino, da parte della tripsina, hanno la capacità di legare il fosfato di calcio amorfo (APC) e di stabilizzarlo all’interno della placca dentaria in condizioni di pH neutro o alcalino, formando soluzioni stabili che sono supersature in relazione all’ ACP. In condizioni di pH acido, invece, l’ACP, essendo una molecola instabile, rilascia in soluzione ioni calcio, fosfato e CaHPO40 che sono, così, disponibili in elevate concentrazioni per la remineralizzazione della lesione cariosa, riuscendo a diffondere, sotto gradiente, nel corpo dello smalto demineralizzato . I caseino fosfopeptidi più importanti sono: beta-CN(1-25), alfas1–CN(59-79), alfas2-CN(46-70) e alfas2-CN(1-21). Tutti i peptidi contengono la sequenza cluster-(Ser(P)-)3(Glu)2 con tre contigue fosfoserine . E’ stato dimostrato sperimentalmente che il peptide che lega in modo migliore l’ACP, in un range di pH compreso tra 7 e 9 , è alfas1-CN(59-79). A pH 8, infatti, alfas1-CN(59-79) lega 6.84 +/- 0.45 moli di calcio per mole di peptide, beta-CN(1-25) lega 4.64 +/- 0.17 moli di calcio per mole di peptide, il peptide più piccolo alfas1-CN(63-70) lega 3.52+/-0.13 moli di calcio per mole di peptidi. Il numero di siti leganti i complessi di fosfato di calcio dipende dalla sequenza fosforilata-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-, richiesta per iniziare il legame. Dopo che il peptide si è legato all’ACP, deboli interazioni permettono ai rimanenti residui polari di interagire con le particelle core dell’ACP. Confrontando quattro diverse fasi di fosfato di calcio, idrossiapatite (HA), calcio fosfato diidrato (DCPD), octacalcio fosfato (OCP) ed un fosfato di calcio amorfo avente la composizione Ca3+ z(PO4)2(OH)2z, dove z=0.0877, si è visto che la fase che meglio si lega con alfas1-CN(59-79) è la quarta. Dato che alfas1-CN(59-79) lega al massimo 14 ioni fosfato, la composizione del complesso alfas1-CN(59-79)-ACP è approssimativamente (alfas1-CN(59-79)-(ACP)7)n, dove n è un piccolo numero intero. E’ stato dimostrato, inoltre, in vivo, che l’utilizzo di una soluzione contenente CPP-ACP all’1.0%, due volte al giorno, determina un incremento dei livelli calcio e fosfato, rispettivamente, del 144% e del 160% su una sezione di smalto applicata ad un apparecchio intra-orale . Ulteriori esperimenti in vitro hanno provato che una soluzione di CPP-ACP all’1.0% produce una remineralizzazione della superficie dello smalto del 63.9 +/- 20.1% in dieci giorni . Soluzioni contenenti CPP a concentrazioni comprese tra 0.5 e 1.0% determinano una riduzione della carie in maniera simile ad una soluzione contenente 500 ppm di fluoro. I caseino fosfopeptidi ed il fluoro svolgono, infatti, un’azione sinergica contro la patologia cariosa. E’ stato, poi, dimostrato che gomme da masticare a base di sorbitolo e xilitolo, contenenti 0.19, 10, 18.8, 56.4 mg di CPP-ACP, determinano un incremento nella remineralizzazione dello smalto, rispettivamente, del 9, 63, 102, e 152% rispetto a gomme non contenenti CPP-ACP, usate come controllo. Le superfici smaltee remineralizzate risultano, inoltre, più resistenti a successivi attacchi acidi . L’utilizzo di un collutorio contenente CPP-ACP aumenta in maniera significativa i livelli di calcio e fosfato inorganico della placca e i CPP risultano incorporati nella placca sopragengivale grazie al legame con la superficie delle cellule batteriche. L’incorporazione di caseinofosfopeptidi e caseinomacropeptidi all’interno della pellicola salivare, inoltre, inibisce l’aderenza di Streptococco mutans e Streptococco sobrinus. In particolare, in presenza di CGMP, CPP, CGMP + CPP l’aderenza dello S. sobrinus viene ridotta, rispettivamente, del 49 %, 75% e 81%, mentre quella dello S. mutans è ridotta del 64%, 83% e 84% . I caseinomacropeptidi (Kappacin), infine, mostrano un’attività inibitoria nei confronti della crescita dello Streptococco mutans, Porphyromonas gingivalis ed Escherichia coli . I dati presenti in letteratura dimostrano, quindi, chiaramente la capacità dei CPP sintetici di inibire la demineralizzazione dello smalto dentario, tanto che in alcuni paesi (Australia) l’industria alimentare ha immesso sul mercato numerosi prodotti arricchiti di CPP (chewing-gum, caramelle, biscotti, puree...etc.).