I fosfati di calcio, conosciuti come CaPs, sono sostanze ampiamente utilizzate nell'odontoiatria preventiva, soprattutto nei dentifrici remineralizzanti, dove viene utilizzato l'idrossiapatite di sintesi (HA-S), un tipo specifico di CaP. Questo composto è noto per la sua capacità di rinforzare lo smalto dei denti e ridurre la sensibilità della dentina esposta. La presenza di HA-S nei dentifrici è essenziale per favorire il processo di remineralizzazione e proteggere la salute dentale.

Il gruppo di ricerca dell'Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità dei Materiali Ceramici (ISSMC-CNR) si è dedicato allo studio dell'estrazione dei fosfati di calcio dalle lische di pesce (HA-N), un sottoprodotto ampiamente disponibile dell'industria ittica. Questo materiale presenta una composizione bifasica, comprendente sia idrossiapatite (HA) che β-tricalcio fosfato (β-TCP), derivato dal processo di estrazione e caratterizzato da una maggiore solubilità rispetto all'HA.

Lo studio in vitro, condotto in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Biomediche, Chirurgiche ed Odontoiatriche dell'Università di Milano e il Dipartimento di Odontoiatria Conservativa dell'Ospedale Universitario Ludwig-Maximilians di Monaco. Ha analizzato nello specifico l’efficacia dell’HA-N come materiale potenzialmente desensibilizzante, valutando la sua capacità di occludere i tubuli dentinali mediante microscopia elettronica e analisi meccanica.

L’efficacia è stata testata simulando le condizioni di utilizzo quotidiano di un dentifricio contenente questo materiale. Sezioni demineralizzate di dentina umana sono state sottoposte ad un trattamento di spazzolatura per 30 secondi, due volte al giorno, per un periodo di 5 giorni, utilizzando una sospensione acquosa di HA-N. Successivamente, è stata valutata la morfologia, la composizione chimica e la durezza della dentina trattata e confrontati gli effetti del trattamento con quelli ottenuti tramite spazzolatura con una sospensione di idrossiapatite di sintesi (HA-S) o semplicemente acqua, utilizzata come controllo negativo.

L'analisi condotta mediante micrografie SEM ha fornito importanti dettagli sull'occlusione dei tubuli dentinali e sulle caratteristiche dei materiali utilizzati, in particolare:

• Le sezioni spazzolate con acqua mostravano tubuli aperti e collagene dentinale demineralizzato, confermando l’inefficacia del trattamento. 
• Le sezioni trattate con HA-N mostravano un'occlusione quasi completa dei tubuli, evidenziando le dimensioni adeguate delle particelle del materiale. Inoltre, il collagene appariva remineralizzato da un nuovo deposito minerale, suggerendo un effetto positivo sulla salute dentale.
• Le sezioni trattate con HA-S mostravano risultati simili, sebbene l'azione occlusiva fosse leggermente meno completa.
• Le particelle di HA-N hanno penetrato i tubuli fino a una profondità di 4 µm e subito un processo di remineralizzazione, portando alla formazione in superficie di tappi minerali spessi 1-2 µm.
• HA-S ha mostrato una penetrazione paragonabile a HA-N, ma il tappo minerale sembrava essere costituito da un deposito di nanoparticelle.

Le analisi di nano-indentazione hanno rivelato che entrambe le HA testate hanno migliorato la resistenza meccanica della dentina. Tuttavia, HA-N ha dimostrato la capacità di aumentare omogeneamente la resistenza meccanica fino in profondità, mentre l'HA-S fornisce un aumento molto elevato solo in superficie (1-2 µm).

Conclusioni

I risultati dei test hanno chiaramente dimostrato che le particelle di fosfati di calcio (CaP) estratte dalle lische di pesce rappresentano un materiale eccezionale per la remineralizzazione e la desensibilizzazione dentinale, in quanto:

• forniscono ioni di Ca2+ e PO43+, essenziali per la remineralizzazione dei tessuti dentali.
• Migliorano le caratteristiche meccaniche del tessuto dentale e sono in grado di occludere efficacemente i tubuli dentinali, formando tappi minerali coesivi.

Questo lavoro ha dimostrato che il trattamento con idrossiapatite di lische di pesce (HA-N) è efficace almeno quanto l’idrossiapatite sintetica, uno dei materiali più utilizzati nell’odontoiatria preventiva. Dunque, i risultati ottenuti aprono prospettive interessanti sull’utilizzo di materiali derivanti dall’economia circolare nel campo dell’odontoiatria, offrendo vantaggi sia in termini di efficacia clinica che di sostenibilità ambientale.
 

Qui il video della discussione della ricerca.