La caries dental es una de las enfermedades crónicas más prevalentes a nivel mundial. Su desarrollo está estrechamente ligado a la actividad de las bacterias acidogénicas presentes en la placa dental, que metabolizan azúcares de la dieta y generan ácidos capaces de erosionar el esmalte.
Un estudio reciente publicado en el International Journal of Oral Science sugiere que la arginina, un aminoácido natural que está presente en la saliva, podría convertirse en una herramienta clave para prevenir la caries antes de que se desarrolle.
La arginina es un aminoácido no esencial que el cuerpo humano produce de forma natural y que también se encuentra en diversos alimentos. Ya había demostrado en estudios previos in vitro su capacidad para neutralizar los ácidos producidos por las bacterias bucales. Este efecto se debe a que ciertas bacterias beneficiosas utilizan la arginina a través del sistema de la arginina deiminasa (ADS, por sus siglas en inglés), transformándola en compuestos alcalinos que contrarrestan la acidez del medio.
Además, la disponibilidad de arginina favorece el crecimiento de bacterias protectoras y limita la proliferación de aquellas que generan ácido, alterando así la composición microbiana de la placa dental.
Para evaluar si estos efectos también se manifestaban en condiciones reales, un equipo de investigación liderado por la Dra. Yumi C. Del Rey y el Prof. Sebastian Schlafer, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), diseñó un ensayo clínico con 12 participantes que presentaban caries activa. Los voluntarios utilizaron prótesis dentales especialmente adaptadas, que permitieron a los investigadores recolectar biofilms dentales intactos de ambos lados de la mandíbula.
Durante el estudio, los participantes sumergieron las prótesis en una solución azucarada durante cinco minutos, seguido de la aplicación de agua destilada (placebo) en un lado de la boca y arginina en el otro, durante 30 minutos. Este procedimiento se repitió tres veces al día, manteniendo siempre el mismo tratamiento en cada lado.
Las placas de vidrio con una rugosidad superficial similar a la del esmalte humano fueron marcadas con láser en nueve campos de visión para microscopía e insertadas en férulas intraorales individuales para servir como portadoras del crecimiento in situ de biofilm. A los pacientes con caries activa se les indicó que llevaran las férulas durante 4 días de crecimiento de biofilm, durante los cuales el tratamiento (sacarosa, seguido de placebo o arginina) se aplicó 3× al día en un diseño de boca partida con la ayuda de un dispositivo de sumergimiento. Tras el crecimiento, las biopelículas se recogieron y analizaron mediante radiometría de pH basada en microscopía confocal, para monitorizar la respuesta al pH de biopelículas tratadas con placebo y arginina ante un desafío con sacarosa, y mediante análisis de unión a lectinas por fluorescencia, para visualizar la distribución de componentes de la matriz de carbohidratos que contienen fucosa y galactosa en las biopelículas. Se investigaron los cambios inducidos por el tratamiento en la composición de la comunidad microbiana de biofilm mediante la secuenciación del gen 16S rRNA.
Tras cuatro días de tratamiento, los biofilms expuestos a arginina mostraron niveles de pH significativamente más altos —es decir, menor acidez— a los 10 y 35 minutos después de la exposición al azúcar, en comparación con los tratados con placebo. Este hallazgo fue posible gracias al uso de un colorante sensible al pH, conocido como C-SNARF-4, que permitió medir la acidez en diferentes zonas del biofilm.
Además, el análisis de la estructura de los biofilms reveló cambios notables: se observó una reducción en los carbohidratos basados en fucosa, que están asociados a la formación de bolsas ácidas que retienen compuestos dañinos en la boca. También se detectó una reorganización en la distribución de los carbohidratos que contienen galactosa, que se concentraron en la superficie del biofilm y disminuyeron en la base, lo que podría limitar la acumulación de ácido cerca de la superficie dental.
Mediante secuenciación del gen 16S rRNA, los investigadores identificaron las especies bacterianas presentes en los biofilms. Si bien tanto los grupos tratados con arginina como los del placebo estuvieron dominados por Streptococcus y Veillonella, el tratamiento con arginina redujo significativamente la presencia del grupo mitis/oralis de estreptococos. Paralelamente, se observó un aumento en las especies de estreptococos capaces de metabolizar arginina, lo que contribuyó a elevar el pH dentro del biofilm.
Los resultados de este estudio sugieren que la incorporación de arginina en productos de higiene bucal, como pastas dentales o enjuagues, podría ser una estrategia efectiva y segura para prevenir la caries, especialmente en poblaciones con mayor susceptibilidad. Al ser un aminoácido natural y seguro, incluso para su uso en niños, la arginina representa una alternativa prometedora a los enfoques tradicionales basados en fluoruro.