Dentifrici al fluoro: la biodisponibilità dei diversi fluoruri (senza risciacquo finale)

La biodisponibilità dei fluoruri nei dentifrici al fluoro è legata alla loro composizione chimica: i diversi sali fluorurati presentano infatti specifiche  capacità di interagire con smalto e biofilm. Determinante per l’efficacia carioprotettiva è il tempo di contatto: evitare il risciacquo dopo lo spazzolamento prolunga la permanenza del fluoro nel cavo orale, influenzata anche dal flusso salivare individuale. Pertanto la scelta della formulazione e delle modalità d’impiego non può prescindere da un’attenta valutazione delle condizioni intraorali del paziente.

Il fluoro è un elemento della tavola periodica degli elementi, che può entrare a far parte della composizione chimica della componente minerale del dente per formare una forma allotropica dell’idrossiapatite, chiamata fluoroapatite F-Ap.
La fluoroapatite ha un punto di demineralizzazione acida più basso (pH 4.5) rispetto all’idrossiapatite (pH 5.5).
In virtù di questa proprietà, la fluoroapatite è in grado di mostrare una maggiore resistenza agli attacchi acidi portati ai tessuti duri del dente dai batteri acidurici costituenti il biofilm della placca dentale cariogena.
L’introduzione del fluoro nei presidi per l’igiene orale domiciliare, come i dentifrici, ha permesso una drastica riduzione della prevalenza della lesione cariosa a partire dagli ultimi decenni del secolo scorso (1).
La riduzione della prevalenza della malattia carie dentale e della sua manifestazione (la lesione cariosa) non è omogenea in tutto il mondo, vale a dire che i dati di prevalenza sono diversi tra i Paesi in via di sviluppo e i Paesi sviluppati dal punto di vista sociale ed economico.
La prevalenza della carie dentale, come per tutte le altre malattie, è molto dipendente dal livello socio-economico del campione di soggetti presi in esame.
Essendo la carie dentale una condizione patologica multifattoriale, sono da considerare tutti i fattori in grado d’influenzare la sua prevalenza come la natura del microbioma orale dell’ospite (presenza di batteri cariogeni), il consumo di zuccheri raffinati e fermentabili e le abitudini d’igiene orale domiciliare.

L’esposizione ai fluoruri topici e la modalità con la quale è praticata l’igiene orale domiciliare rivestono particolare importanza e meritano una disamina approfondita (2).
Con riferimento specifico al fluoro, i processi chimici e dinamici di questo ione quando è introdotto nel cavo orale sono molteplici e in grado d’influenzare la sua efficacia come mezzo preventivo nello sviluppo della lesione cariosa.
Obiettivo di questa disamina narrativa sui fluoruri contenuti nei dentifrici in commercio nell’Unione Europea è considerare le trasformazioni che i fluoruri subiscono all’interno del cavo orale e le interazioni che il fluoro ha con i tessuti duri del dente, con il biofilm della placca dentale e con le proteine delle mucose orali.

Eseguire il risciacquo finale della schiuma prodotta dalla pasta dentifricia, rispetto alla diluizione salivare sputando solo l’eccesso di schiuma, è un tema rilevante in termini di biodisponibilità orale del fluoro.

Materiali e metodi

Questa disamina narrativa della letteratura scientifica è stata condotta attraverso l’impiego di banche dati elettroniche, tra le quali PubMed, ResearchGate e Cochrane Library.
Obiettivo della revisione è stato considerare i principali concetti riguardanti la biodisponibilità dei fluoruri contenuti nei dentifrici in commercio nell’Unione Europea e la loro modalità di azione all’interno del cavo orale come mezzo preventivo verso lo sviluppo della lesione cariosa.
Dati scientifici sperimentali sono stati raccolti riguardo all’utilità del risciacquo finale della schiuma prodotta dal dentifricio dopo le manovre d’igiene orale domiciliare al fine di massimizzare l’efficacia protettiva dei fluoruri nei confronti dei tessuti duri del dente.
Per la raccolta delle pubblicazioni scientifiche nelle banche dati elettroniche sono stati impiegati i seguenti MeSH - Medical Subject Headings -: fluoro, lesione cariosa, pasta dentifricia, biodisponibilità dei fluoruri, fluoruro di sodio, fluoruro amminico, monofluorofosfato di sodio, fluoruro stannoso, particelle di biovetro attivo, risciacquo finale, flusso salivare non stimolato.
Tutte le pubblicazioni incluse nella revisione narrativa sono scritte in lingua inglese.

I dentifrici al fluoro e la massima concentrazione consentita

I fluoruri sono composti chimici in grado, in particolari condizioni, di subire una trasformazione e liberare il fluoro in forma ionica. Esso è in grado d’interagire con le superfici dentali deterse, rivestite dalla pellicola acquisita o rivestite dal biofilm non maturo della placca dentale.
L’aggiunta di fluoruri alle paste dentifricie deve rispettare un limite massimo di concentrazione stabilito dalle normative europee in merito ai prodotti cosmetici.
La concentrazione di fluoruri nei dentifrici è quasi esclusivamente espressa in parti per milione (ppm), unità di misura impiegata per quantificare la dispersione di piccole porzioni di una sostanza in un composto.
Il regolamento CE n.1223/2009 del Parlamento Europeo e del Consiglio del 30 Novembre 2009 sui prodotti cosmetici, pubblicato sulla gazzetta ufficiale dell’Unione Europea del 22/12/2009, stabilisce che la massima e consentita concentrazione di fluoruri all’interno delle paste dentifricie è stabilita in 1500 ppm (3).
Negli Stati Uniti d’America sono consentite concentrazioni di fluoruri aggiunti alle paste dentifricie superiori a 1500 ppm; tali prodotti non sono classificati come prodotti cosmetici da banco, ma richiedono una prescrizione da parte di un medico o di un odontoiatra.
I fluoruri aggiunti ai dentifrici non sono tutti uguali tra loro e ciascuno possiede caratteristiche e proprietà specifiche. Nel dettaglio possiamo riconoscere:

• fluoruro di sodio NaF;
• monofluorofosfato di sodio NaMFP;
• fluoruro stannoso SnF;
• fluoruro amminico AmF;
• fluoruro di calcio CaF.

Brevemente e senza entrare nel dettaglio, che è oggetto di questo articolo, è possibile affermare che:

• il fluoruro di sodio ha la capacità di dissociarsi molto rapidamente nella saliva e liberare fluoro;
• il monofluorofosfato richiede un processo di idrolisi per liberare fluoro;
• il fluoruro stannoso ha proprietà antibatteriche;
• il fluoruro amminico ha una maggior abilità a legarsi alle proteine orali (4)

I dentifrici addizionati con particelle di biovetro attivo

I biovetri sono particelle sferiche di fosfosilicato di calcio e sodio di piccole dimensioni, nell’ordine dei micron, utilizzate primariamente in ortopedia per favorire la riparazione delle fratture ossee. Il razionale d’impiego si fonda sul fatto che i biovetri attivi possono fornire una fonte supplementare di calcio e fosfato rispetto alle concentrazioni fisiologiche presenti nel plasma e nei fluidi extracellulari.
Negli ultimi anni le particelle di biovetro attivo sono state aggiunte alle paste dentifricie, primariamente con l’intento di proporre una formulazione dentifricia in grado di fornire sollievo dai fenomeni d’ipersensibilità dentinale e, secondariamente, in virtù della loro cinetica chimica nei fluidi orali, di favorire i processi di deposito minerale nei tessuti duri del dente.
Il meccanismo d’azione della particella di biovetro attivo è brevemente descritto di seguito.
La particella di biovetro è in grado di stabilire un certo legame con la superficie dello smalto dentale (o della dentina in caso di esposizione di quest’ultima) e a contatto con la saliva subisce modifiche di natura chimica che portano alla sua dissoluzione.
Gli idrogenioni H+ presenti nei fluidi orali si sostituiscono agli ioni sodio Na+ della particella di biovetro attivo e questa azione, da sola, permette di liberare dalla particella gli ioni calcio Ca2+ e fosfato PO43- costituenti e, dunque, portare alla dissoluzione del biovetro attivo5. La dissoluzione della particella di biovetro attivo sulla superficie dentale permette, in prima battuta, la sottrazione di ioni H+ con un conseguente aumento locale del valore di pH che, nel caso di presenza di placca batterica cariogena, significa una riduzione del potere demineralizzante di quest’ultima verso i tessuti duri del dente. Il calcio Ca2+ e il fosfato PO43- liberati dalla particella di biovetro attivo si uniscono a formare un complesso minerale di calcio-fosfato che si deposita sullo smalto dentale o sulla dentina esposta.
Il processo chimico sopra descritto continua per un certo periodo di tempo (in relazione allo scioglimento completo della particella di biovetro attivo) e il complesso minerale di calcio-fosfato che si è formato diventa parte integrante del tessuto duro del dente (6).

Se nella composizione chimica della particella di biovetro attivo è presente lo ione fluoro, oppure esiste una fonte di fluoro nella composizione della pasta dentifricia, il cristallo che si viene a formare, in seguito all’incorporazione del complesso minerale di calcio-fosfato prima descritto, sarà rappresentato da fluoroapatite F-Ap con le conosciute maggiori proprietà di acido resistenza rispetto all’idrossiapatite HAp (7).
I cristalli di apatite che si vengono a formare sono in grado di occludere i tubuli dentinali esposti e dunque migliorare la sensibilità dolorosa agli stimoli evocativi (agenti freddi principalmente) correlata all’ipersensibilità dentinale (8).

I dentifrici addizionati con particelle di biovetro possono essere considerati, a tutti gli effetti, dei prodotti bioattivi in quanto le particelle stesse sono in grado d’interagire attivamente con un substrato biologico, nella nostra trattazione rappresentato dallo smalto dentale e dalla dentina esposta. Attualmente è possibile trovare in commercio due paste dentifricie che contengono particelle di biovetro attivo e che differiscono tra loro sia per la presenza di fluoro nella composizione chimica del biovetro attivo sia per la dimensione della particella stessa.
La particella di biovetro attivo Novamin è un fosfosilicato di calcio e sodio, mentre la particella di biovetro attivo BioMin F differisce dalla precedente per la presenza del fluoro nella sua composizione chimica e per la ridotta dimensione (8.0 micron). La ridotta dimensione della particella di biovetro attivo BioMin F presenta una maggior abilità di penetrazione all’interno dei tubuli dentinali esposti e di sviluppare ivi il processo chimico prima descritto, che porta alla formazione del cristallo di fluoroapatite F-Ap.
L’occlusione dei tubuli dentinali da parte dei cristalli di apatite che si vengono a formare favorisce un miglioramento o risoluzione del quadro d’ipersensibilità dentinale agli stimoli evocativi.
Entrambe le paste dentifricie contengono fluoruri aggiunti, quali il fluoruro di sodio nel composto contenente la particella Novamin e il fluoruro di calcio nel composto contenente la particella BioMin F. L’intrinseca presenza del fluoro nella composizione chimica della particella di biovetro attivo BioMin F dovrebbe, teoricamente, rendere più agevole la formazione del cristallo di fluoroapatite rispetto a quello di idrossiapatite durante la cinetica di trasformazione della particella stessa.
La formazione dei cristalli di apatite potrebbe significare un’azione di deposito di componente minerale sulle lesioni cariose iniziali da parte delle paste dentifricie addizionate con biovetro attivo. Uno studio in vitro mette in luce un’azione favorente la formazione di depositi minerali da parte della particella di biovetro attivo contenuta nel dentifricio BioMin F nel trattamento di lesioni demineralizzate dello smalto dentale create artificialmente (white spot) (9).
Una revisione sistematica non evidenzia una significativa azione di deposito di componente minerale della pasta dentifricia contenente la particella di biovetro attivo Novamin rispetto ad un dentifricio tradizionale con fluoruri aggiunti, seppur gli autori concludano che sono necessari ulteriori studi per confermare questa evidenza (10).

La diffusione del fluoro nella placca dentale

La superficie dentale subito dopo le manovre d’igiene orale domiciliare o professionali è rapidamente ricoperta da uno strato di natura proteica chiamato pellicola acquisita.
Le proteine costituenti la pellicola acquisita sono di origine salivare e sono in grado di stabilire legami chimici con i cristalli d’idrossiapatite dello smalto dentale.
Questo processo avviene quasi immediatamente (da pochi secondi a due minuti) dopo la detersione dello smalto dentale (11, 12).
La pellicola acquisita raggiunge uno spessore di circa 10-20 micron poco dopo l’iniziale formazione; altre proteine salivari si aggregano, mediante interazioni chimiche, allo strato iniziale formatosi.
Al termine del processo (90-120 minuti), la pellicola acquisita raggiunge uno spessore compreso tra i 100-1000 nanometri con una incorporazione anche di lipidi e altre macro molecole oltre la componente proteica (13, 14).
La formazione della pellicola acquisita ha una particolare funzione nel mantenere l’integrità dello smalto dentale e nello specifico:

• svolge una funzione di lubrificazione della superficie dello smalto dentale, riducendo le forze di attrito tra le superfici dentali (attrito dentale);
• protegge lo smalto dagli attacchi erosivi da parte di acidi estrinseci e, infine, impedisce la dissoluzione dei minerali costituenti il cristallo d’idrossiapatite verso un ambiente meno saturo di ioni calcio Ca2+ e fosfato PO43- come la saliva (15, 16, 14).

Il ritmo circadiano è in grado di modificare la concentrazione delle proteine salivari, il flusso della saliva e la sua composizione.
Questi cambiamenti circadiani hanno un effetto anche sulla composizione della pellicola acquisita durante le ventiquattro ore del giorno e, come conseguenza, anche sull'adesività delle specie batteriche salivari alla pellicola acquisita stessa (17).
La maturazione e la composizione della pellicola acquisita influenzano la sequenza dei batteri orali che possono aderire alla superficie dentale attraverso interazioni recettoriali tra batteri salivari e pellicola acquisita.
L'iniziale colonizzazione batterica della superficie dentale rivestita dalla pellicola acquisita matura vede protagoniste, generalmente, specie batteriche come Streptococchi e Actinomyces (18).
Nello specifico, lo Streptococcus sanguis è il pioniere, tra le specie batteriche, a aderire alla pellicola acquisita matura sotto forma di colonne batteriche perpendicolari alla superficie dentale (19).
Un discorso a parte merita il principale batterio cariogeno, vale a dire Streptococcus mutans.
Nella pellicola acquisita matura sono presenti componenti come le staterine e le istatine, che inibiscono l’adesione precoce di Streptococcus mutans; al contempo, la pellicola acquisita matura contiene l’enzima glicosiltransferasi in grado di produrre una matrice glucanica (20).
Lo Streptococcus mutans si distingue dai molti altri Streptococchi per la capacità di produrre la matrice glucanica attraverso la metabolizzazione degli zuccheri fermentabili (saccarosio) ad opera dell’enzima glicosiltransferasi presente all’interno del batterio.
L’interazione reciproca tra la matrice glucanica della pellicola acquisita matura e quella prodotta da Streptococcus mutans permette a questa specie batterica di aderire, in maniera stabile, alla superficie dentale e portare alla formazione, in presenza di zuccheri fermentabili, del biofilm della placca dentale.
L’accrescimento del biofilm della placca dentale permette l’adesione di altre specie batteriche sia Streptococciche sia bastoncellari anaerobi facoltativi come i Lattobacilli.
Lo Streptococcus mutans e i Lattobacilli sono definiti batteri acidurici della placca dentale in quanto sono in grado di produrre acidi organici (demineralizzazione dei tessuti duri del dente) e continuare la loro attività metabolica di fermentazione degli zuccheri raffinati anche quando il pH locale diventa particolarmente acido a causa della loro stessa attività metabolica.
Riguardo alla diffusione del fluoro nella placca dentale, che potrebbe fungere da riserva dello stesso ione, le argomentazioni in letteratura scientifica sono molteplici e spesso discordanti. Alcuni autori riportano, in uno studio in vitro, che, come conseguenza dell’esposizione ad alte concentrazioni di fluoro (12.500 ppm sotto forma di gel), si viene a creare sullo smalto dentale una forma minerale chiamata calcio fluorite CaF2.
La calcio fluorite è apparsa agli esperimentatori un minerale molto instabile in grado di dissolversi in un breve tempo, anche a pH neutro.
Questa forma minerale sarebbe comunque in grado di fungere come riserva di fluoro in seguito alla sua dissoluzione (21).
Altri autori riportano, sempre mediante uno studio in vitro, che i depositi di calcio fluorite si formano anche con basse concentrazioni di fluoro in relazione al pH della soluzione sperimentale impiegata.
Per valori di pH pari a 7.2 si osserva la formazione di depositi minerali di calcio fluorite CaF2 come conseguenza dell’esposizione a una concentrazione di fluoro pari a 300 ppm, mentre per valori di pH pari a 5.0 (situazione che potrebbe simulare l’attacco acido da parte dei batteri cariogeni) sono sufficienti 100 ppm di fluoro per portare alla formazione del precipitato minerale (22, 23).
Un’altra pubblicazione scientifica arricchisce la disamina sui depositi di calcio fluorite indicando che l’ottenimento del deposito minerale richiede l’esposizione a elevate concentrazioni di fluoro per un lungo periodo di tempo (5000 ppm per 24 ore) e che tale minerale non si crea per brevi esposizioni al fluoro, come potrebbero essere le applicazioni topiche domiciliari o professionali odontoiatriche (24).
Vogel et al. (25) riportano, in uno studio in vitro condotto su campioni di placca dentale prelevata da volontari, che non si assiste, o si assiste in maniera molto fugace, alla formazione di depositi di calcio fluorite in seguito all’esposizione della placca dentale ai fluoruri topici.
Il motivo di questa osservazione sarebbe legato alla rapida clearance dello ione fluoro, penetrato nella placca dentale, verso l’ambiente orale ad opera dei fluidi del biofilm dentale. La formazione dell’aggregato minerale di calcio fluorite CaF2 sembrerebbe agevolata dalla presenza di una superficie di smalto dentale irregolare (iniziale demineralizzazione) rispetto a una superficie di smalto dentale sano (sound enamel).
Uno studio sperimentale ex vivo (campioni di placca dentale) ha valutato la diffusione dello ione fluoro nella placca dentale in seguito all’esposizione della stessa ad una soluzione di fluoruro di sodio in una concentrazione pari a 1000 ppm per rispettivamente 30 secondi, 120 secondi e 30 minuti.
Gli intervalli di tempo, soprattutto i 120 secondi, sono compatibili con quelli dedicati alle manovre d’igiene orale domiciliare.
L’analisi del biofilm dentale esposto alla soluzione a base di fluoruro di sodio 1000 ppm ha rilevato che per brevi tempi di esposizione (30 secondi e 120 secondi) si assisteva all’accumulo di fluoro solo nella porzione superficiale della placca dentale, vale a dire quella rivolta teoricamente verso la cavità orale.
Per questi brevi tempi di esposizione al fluoro gli autori non hanno osservato alcun accumulo nella porzione profonda della placca dentale, quella che dovrebbe essere a contatto con lo smalto dentale e dove avvengono gli scambi ionici con i tessuti duri del dente (processi di demineralizzazione/remineralizzazione).
In conclusione, gli autori riportano che la penetrazione dello ione fluoro nella porzione profonda della placca dentale si osservava solo per tempi di esposizione aumentati (30 minuti) alla soluzione a base di fluoruro di sodio (26).
In una “letter to editor” indirizzata all’autore della pubblicazione sopra descritta (26), Watson P. replicava che lo spessore della placca dentale e il grado di maturazione della stessa, con una maggior presenza di specie batteriche cariogene, influenzano notevolmente la diffusione dello ione fluoro all’interno del biofilm dentale.
Lo stesso autore conclude la replica affermando che lo studio condotto dal suo gruppo aveva proprio lo scopo di simulare un biofilm della placca particolarmente maturo come quello che si può ritrovare nella profondità dei solchi e fossette, aree poco detergibili da parte delle setole dello spazzolino per caratteristiche anatomiche (solchi con anatomia a fessura oppure a clava) (27).
Uno studio sperimentale in vivo mette in luce che un’elevata concentrazione intra-orale di fluoro, ottenuta mediante un dentifricio a 1400 ppm di fluoruro aggiunto, non produce una corrispettiva e valida concentrazione di fluoro all’interno della placca dentale in seguito a una misurazione condotta sei ore dopo la manovra d’igiene orale domiciliare (28).

Un doppio studio trasversale in doppio cieco condotto in aree geografiche con acque non addizionate con fluoro ha mostrato che l’impiego di un dentifricio fluorato (1074 ppm) produce una rapida diffusione di fluoro nella placca dentale e che la sua concentrazione tende progressivamente a diminuire nelle 12 ore successive.
Al termine delle 12 ore si osserva una completa clearance del fluoro nello spessore della placca che ritorna ad avere una composizione chimica identica ai campioni placebo (dentifricio non fluorato) (29).
Le conclusioni di uno studio in vivo condotto da Naumova et al. (30) sembrano far chiarezza sui dati prima riportati.
Gli autori riportano che la concentrazione salivare di fluoro, dopo le manovre d’igiene orale domiciliare impiegando un dentifricio o tablet a base di fluoruro di sodio NaF (1450 ppm) o fluoruro amminico (1400 ppm), si mantiene particolarmente elevata fino a 30 minuti successivi alle procedure d’igiene orale.
Per contro, laddove è rimasta della placca dentale non rimossa dalle manovre d’igiene orale, la concentrazione di fluoro al suo interno rimane molto bassa nei minuti immediatamente successivi alle procedure d’igiene orale, con un dentifricio o tablet fluorato, e tende ivi ad aumentare dopo 30 minuti. In pratica è ipotizzato che lo ione fluoro abbia bisogno di un certo periodo di tempo (30 minuti) per diffondere, dai fluidi salivari, all’interno della placca dentale per poi rappresentare una riserva di fluoro.
Gli autori concludono che l’azione cario protettiva del fluoro si realizza nell’immediato, dopo le manovre d’igiene orale domiciliare, per una rapida ed elevata concentrazione di fluoro nella saliva mentre nelle aree anatomiche dove non è stata rimossa la placca dentale si assiste a un accumulo di fluoro al suo interno proprio in quel periodo di tempo durante il quale le concentrazioni salivari di fluoro diminuiscono e ritornano ai valori iniziali (circa 30 minuti). L’azione cario protettiva del fluoro (formazione del cristallo di fluoroapatite F-Ap) dovrebbe dunque prolungarsi anche laddove il biofilm della placca dentale, non particolarmente matura, non è stato completamente rimosso dall’azione meccanica dello spazzolino.

Biodisponibilità orale dei diversi fluoruri

Il fluoro può essere presente nella cavità orale in due forme diverse:

• forma attiva. Si intende il fluoro libero, presente sotto forma di ione e dunque in grado di interagire con altri ioni per formare complessi minerali come la calcio fluorite CaF2 oppure sostituire lo ione idrossile OH nel cristallo d’idrossiapatite HAp per formare il cristallo di fluoroapatite F-AP;
• forma inattiva. Si intende il fluoro complessato e legato con altri composti come le proteine orali.

Le due forme di fluoro sono intercambiali tra loro (attiva versus inattiva e viceversa) in seguito a cambiamenti del pH salivare (31).
Un fluoruro contenuto nella pasta dentifricia si definisce biodisponibile quando elevata è la quota di fluoro libero che può generare. Successivamente all’impiego di un dentifricio fluorato, la biodisponibilità del fluoro nella saliva aumenta molto rapidamente (elevata presenza di forma libera e attiva) e si mantiene tale per un breve periodo di tempo, si parla di qualche decina di minuti, per poi decadere e raggiungere il valore iniziale (prima dell’impiego della pasta dentifricia) dopo circa 120 minuti (32).
I fluoruri aggiunti al dentifricio, prima brevemente citati, differiscono tra loro proprio per la diversa biodisponibilità.

Fluoruro di sodio (NaF)

Il fluoruro di sodio è il fluoruro più frequentemente aggiunto alle paste dentifricie sia per la sua elevata biodisponibilità sia per la facilità di produzione industriale.
Difatti, il fluoruro di sodio è in grado di liberarsi immediatamente dalla pasta dentifricia e generare un’alta concentrazione salivare di fluoro in forma libera e attiva (33, 34). Come conseguenza del fatto che il fluoruro di sodio è in grado di dissociarsi molto rapidamente in seguito al contatto con la saliva (fluoro in forma libera ed attiva), la sua biodisponibilità dipende in maniera rilevante dall’entità del flusso salivare.

Fluoruro amminico (AmF)

Il fluoruro amminico è stato tra i primi fluoruri aggiunti alla pasta dentifricia, anche se ad oggi solo pochi dentifrici lo contengono ancora. La biodisponibilità del fluoruro amminico è stata valutata dalla letteratura scientifica confrontandola, principalmente, con quella del fluoruro di sodio.
Naumova EA e il suo gruppo di studio (35) hanno condotto una ricerca con l’ipotesi nulla che non esistono differenze tra la biodisponibilità orale del fluoruro amminico e del fluoruro di sodio.
L’ipotesi nulla è stata rigettata attraverso diverse osservazioni di seguito descritte. La biodisponibilità immediata del fluoruro di sodio, vale a dire l’abilità di liberare il fluoro libero nel supernatante salivare, è superiore a quella mostrata dal fluoruro amminico.
Gli autori hanno approfondito lo studio e hanno osservato che la concentrazione salivare di fluoro tende progressivamente a diminuire nei 30 minuti successivi all’igiene orale domiciliare, rimane stabile nei 120 minuti seguenti e, infine, ritorna ai valori iniziali precedenti all’igiene orale.
Questa dinamica si realizza in un intervallo di tempo più lungo impiegando una pasta dentifricia arricchita con fluoruro amminico rispetto all’utilizzo di una pasta dentifricia a base di fluoruro di sodio che ha una dinamica più rapida (la concentrazione salivare di fluoro ritorna a valori iniziali più velocemente).
Questa differenza tra i due fluoruri è apparsa significativa dal punto di vista statistico (p<.05).
Prelievi del biofilm che riveste la lingua e il palato hanno mostrato che in questi due comparti la concentrazione di fluoro rimane elevata oltre 120 minuti dopo le manovre d’igiene orale domiciliare e che tali aree anatomiche potrebbero rappresentare una riserva intraorale di fluoro.
Il fluoruro amminico ha dimostrato una peculiare abilità nel legarsi alle proteine e al biofilm orale e questa caratteristica potrebbe essere una spiegazione all’osservazione sopra descritta. Gli autori concludono che la distribuzione e la biodisponibilità dei diversi fluoruri nelle aree anatomiche dell’ambiente orale sono differenti.
L’affinità delle diverse componenti che costituiscono il cavo orale (saliva, tessuti dentali, mucose) verso il fluoruro amminico e il fluoruro di sodio è differente e in grado di influenzare la concentrazione e la permanenza del fluoro nel cavo orale stesso.

Monofluorofosfato di sodio (Na-MFP)

Il monofluorofosfato di sodio è in grado di liberare fluoro attivo in seguito a un processo di idrolisi salivare. Difatti nel monofluorofosfato di sodio il fluoro è legato al gruppo fosfato mediante un legame covalente e non ionico come nel fluoruro di sodio. L’idrolisi salivare avviene ad opera di un enzima salivare chiamato fosfatasi alcalina.

Fluoruro stannoso (SnF)

Il fluoruro stannoso differisce dagli altri fluoruri contenuti nelle paste dentifricie per le sue proprietà antibatteriche.

Particelle di biovetro attivo

Le particelle di biovetro sono aggiunte ad alcune paste dentifricie; le caratteristiche di questi prodotti sono state prima descritte. Riguardo alla biodisponibilità dei dentifrici addizionati con particelle di biovetro, uno studio in vivo ha paragonato la biodisponibilità di questi prodotti rispetto alle paste dentifricie a base di fluoruro di sodio e di fluoruro amminico (36).
Lo studio ha evidenziato che, nonostante la minor presenza di fluoruri aggiunti alla pasta dentifricia (530 ppm), la biodisponibilità dei dentifrici arricchiti con particelle di biovetro è simile a quella mostrata dalle paste dentifricie a base di fluoruro di sodio e di fluoruro amminico con concentrazione pari a 1450 ppm.
La concentrazione di fluoro nella saliva e nei sedimenti salivari nei singoli intervalli di tempo di misurazione appare omogenea, indipendentemente dalla pasta dentifricia impiegata e diversamente addizionata.
Con le limitazioni dello studio, le conclusioni potrebbero essere ricondotte al fatto che le particelle di biovetro si legano ai tessuti duri del dente e lentamente tendono a dissolversi liberando ioni nell’ambiente orale, tra cui il fluoro.
I dentifrici addizionati con particelle di biovetro attivo si possono definire dei prodotti bioattivi in quanto la liberazione di ioni calcio, fosfato e fluoro, in seguito alla dissoluzione della particella di biovetro, permette un’interazione attiva nei processi fisiologici di demineralizzazione/remineralizzazione dei tessuti duri del dente.

L’influenza del flusso salivare sulla biodisponibilità dei fluoruri presenti nella pasta dentifricia

Tra i diversi fattori in grado d’influenzare la biodisponibilità intraorale del fluoro, il flusso salivare ha un’importanza rilevante. Come noto, il flusso salivare è influenzato dai ritmi circadiani, dalle patologie che colpiscono le ghiandole salivari, dall’assunzione di farmaci e da interventi di radioterapia della testa e del collo. Queste condizioni sono in grado di ridurre il flusso salivare e, di conseguenza, l’idratazione dei tessuti orali (37, 38).
Il flusso salivare è in grado d’influenzare la liberazione del fluoro dai rispettivi fluoruri presenti nella pasta dentifricia e anche la clearance del fluoro dall’ambiente orale.
Il tempo di contatto del fluoro con tessuti dentali/biofilm orale si è visto essere un parametro da considerare nella dinamica dei processi fisiologici di demineralizzazione/remineralizzazione dello smalto dentale e nel trattamento riparativo delle lesioni cariose iniziali (white spot) (39).
In condizioni fisiologiche è possibile ritrovare soggetti con un flusso salivare non stimolato normale (0.3-0.6 g/min) oppure soggetti con un flusso salivare non stimolato veloce (< 0.6 g/min).
Naumova e il suo gruppo di ricerca (40) hanno dimostrato che la concentrazione intraorale di fluoro, dopo l’impiego di un dentifricio fluorato, è maggiore nei soggetti con flusso salivare normale rispetto a quelli con flusso salivare veloce che, al contrario, tendono ad avere una rapida clearance orale del fluoro liberato dai rispettivi fluoruri.
Gli autori in questa pubblicazione enfatizzano nuovamente che la biodisponibilità immediata, dopo le manovre d’igiene orale, delle paste dentifricie a base di fluoruro di sodio NaF è maggiore rispetto a quella delle paste che contengono fluoruro amminico AmF.

Il risciacquo finale dopo le manovre di igiene orale domiciliare

Una pratica considerata di routine è eseguire il risciacquo della cavità orale dopo avere eseguito le manovre d’igiene orale domiciliare impiegando un dentifricio al fluoro.
Come citato in precedenza, un tempo di contatto prolungato tra il fluoro e la superficie dentale è un fattore importante per favorire una fisiologica dinamica nei processi di demineralizzazione remineralizzazione dello smalto dentale e la formazione del deposito minerale di calcio fluorite CaF2 sulla superficie dentale (26).
L’Australian Dental Association raccomanda di eseguire le manovre d’igiene orale domiciliare due volte al giorno senza effettuare il risciacquo finale della schiuma prodotta dalla pasta dentifricia fluorata, limitandosi a sputarne l’eccesso.
Questa pratica permette una prolungata presenza di fluoro all’interno del cavo orale dopo le manovre d’igiene orale domiciliare (41).
Il Public Health England, the Department of Health and Social Care, NHS England, and NHS raccomanda, al termine delle manovre d’igiene orale domiciliare, di sputare l’eccesso di schiuma prodotta dal dentifricio fluorato e di non eseguire il risciacquo finale al fine di promuovere la salute dentale (42).
Uno studio sperimentale in vivo ha messo in luce che i soggetti che non eseguono il risciacquo finale della pasta dentifricia a base di fluoro presentano una più alta e prolungata concentrazione salivare di fluoro e una minore incidenza di comparsa di lesioni cariose rispetto ai soggetti che terminano le operazioni d’igiene orale con il risciacquo (43).
Chestnutt IG e il suo gruppo di ricerca hanno condotto uno studio osservazionale in doppio cieco su un campione di 2.621 adolescenti (età media 12,5 anni) per valutare come la frequenza delle manovre d’igiene orale domiciliare e la modalità di conduzione delle stesse influiscono sull'esperienza di carie, valutata attraverso il DMFS come outcome.
I risultati dello studio, al follow-up di tre anni, hanno mostrato che il valore di DMFS (Decayed, Missing, Filled, Surfaces) è correlato in maniera inversamente proporzionale e statisticamente significativa (p<.05) alla frequenza di spazzolamento delle superfici dentali, considerando come valore minimo meno di una manovra al giorno e come valore massimo più di una volta al giorno.
Gli autori concludono che anche la modalità d’esecuzione delle manovre d’igiene orale domiciliare influenza il DMFS della grossa corte presa in considerazione.
L’outcome considerato (DMFS) è più basso nei soggetti che non eseguono il risciacquo finale della schiuma prodotta dal dentifricio fluorato (44).
Altri studi sottolineano che eseguire il risciacquo finale dopo l’impiego di un dentifricio addizionato con fluoruri diminuisce di 2,5 volte la loro biodisponibilità orale e che, per contro, non eseguire il risciacquo finale incrementa la concentrazione salivare di fluoro per un periodo di tempo superiore ai 15 minuti (45, 46).
Un recente studio in vivo riporta che non eseguire il risciacquo finale dopo le manovre d’igiene orale, impiegando un dentifricio fluorato, aumenta la permanenza del fluoro nella cavità orale per oltre 30 minuti dal termine di queste ultime.
La diluizione del fluoro intraorale verso il comparto sistematico (ematico e filtrato urinario) è trascurabile e non significativa dal punto di vista statistico (p<.05) tra il gruppo risciacquo e il gruppo non risciacquo (47).
La breve disamina della letteratura scientifica riportata sopra porta a conclusioni, in assenza di evidenze, consistenti nel fatto che non eseguire il risciacquo finale della schiuma prodotta dalla pasta dentifricia addizionata con fluoruri tende a massimizzare l’effetto cario protettivo del fluoro.
Questa procedura ha effetti favorevoli intraorali e non produce effetti collaterali come un’eccessiva concentrazione sistemica di fluoro responsabile, ad esempio, di un aumentato rischio di sviluppare fenomeni di fluorosi dentale nei bambini di età compresa tra 0-6 anni.

Discussione

Il fluoro è considerato un agente in grado di ridurre l’incidenza di comparsa della lesione cariosa. Questa azione cario protettiva è la diretta conseguenza del fatto che il fluoro promuove la fisiologica dinamica nei processi di demineralizzazione/remineralizzazione dei tessuti duri del dente, incorporando, all’interno di questi ultimi, una forma minerale chiamata fluoroapatite F-Ap. La fluoroapatite F-Ap è dotata di una spiccata resistenza verso i processi demineralizzativi indotti dagli acidi della placca batterica cariogena (48).
L’efficacia protettiva del fluoro nel prevenire lo sviluppo della lesione cariosa si manifesta, in maniera praticamente esclusiva, attraverso un contatto topico tra lo ione e i tessuti duri del dente.
La principale, più impiegata ed economica modalità per sfruttare il contatto topico tra il fluoro e i tessuti duri del dente è rappresentata dall’impiego di dentifrici addizionati con fluoruri, alla quale seguono le applicazioni professionali di gel ad alta concentrazione di fluoro.
La letteratura internazionale non è unanime, nelle singole conclusioni, su quale sia la concentrazione ideale di fluoro al fine di massimizzarne l’effetto cario protettivo.
Appare probabile che il meccanismo protettivo del fluoro topico a bassa concentrazione sia diverso da quello che si ottiene impiegando un agente topico ad alta concentrazione di fluoro (49, 50).
Una revisione sistematica e meta-analisi pubblicata dalla Cochrane Collaboration evidenzia che i dentifrici fluorati riducono l’incidenza di comparsa della lesione cariosa, rispetto ai dentifrici non fluorati, e la massima azione protettiva si osserva per una concentrazione di fluoruri aggiunti compresa tra i 1000 ppm e 1500 ppm (51).
Una precisazione da fare riguarda il fatto che mentre in vitro è possibile valutare i processi remineralizzativi dei tessuti duri del dente indotti dal fluoro, intesi come formazione del cristallo di fluoroapatite F-Ap, in vivo questa osservazione è molto difficile da ottenere se non con procedure particolari e non praticabili all’interno dell’Unione Europea.
In vivo appare difficile stabilire se l’interazione tra il fluoro e le superfici dentali porta alla formazione del cristallo di fluoroapatite F-Ap o ad agglomerati minerali come la calcio fluorite CaF2.
In ogni modo, anche gli agglomerati minerali fluorati svolgono un’azione cario protettiva e possono comunque rappresentare una riserva di fluoro da mettere a disposizione per favorire gli eventuali processi di remineralizzazione per formare il cristallo di fluoroapatite F-Ap.

Un aspetto importante da considerare riguarda l’interazione tra il fluoro e le superfici dentali.

Difficilmente questo processo avviene attraverso un contatto topico con i tessuti duri del dente perfettamente detersi, tranne immediatamente dopo le manovre d’igiene orale domiciliare.
Più di frequente l’interazione chimica del fluoro avviene con le superfici dentali rivestite dalla pellicola acquisita oppure il biofilm non maturo della placca dentale.
Questo aspetto diventa ancora più rilevante considerando eventuali superfici dentali che possono rimanere rivestite dalla placca dentale in seguito a manovre d’igiene orale condotte in maniera non attenta e completa.
Introdurre il concetto di biodisponibilità orale dei fluoruri aggiunti ai dentifrici appare utile da conoscere in quanto i diversi fluoruri tendono a comportarsi in maniera differente quando introdotti all’interno del cavo orale.
La liberazione di fluoro dai diversi fluoruri presenti nella pasta dentifricia (biodisponibilità) è generalmente elevata nei momenti successivi al contatto tra il fluoruro e la saliva, ma dopo un certo periodo di tempo, in media 30 minuti dopo le manovre d’igiene orale, la concentrazione salivare del fluoro tende a precipitare.
I fattori che portano a una riduzione della concentrazione salivare di fluoro attivo dopo i 30 minuti sono diversi e tra questi occorre citare la clearance dello ione messa in opera dalla saliva.
Alcuni fluoruri hanno un'abilità maggiore di legarsi alle mucose orali e ai tessuti dentali e potrebbero rappresentare una riserva di fluoro anche trascorsi i 30 minuti.
Questo aspetto è rilevante da considerare in quanto l’azione del fluoro nel promuovere i fisiologici processi di demineralizzazione/remineralizzazione dello smalto dentale è influenzata dal tempo di contatto tra lo ione e i tessuti dentali.
Oggetto di sperimentazioni in vivo e in vitro sono il fluoruro amminico AmF e le particelle di biovetro attivo, rispettivamente in grado di legarsi alle mucose orali e ai tessuti dentali e, dunque, di rappresentare una riserva di fluoro intraorale.
Nel caso del fluoruro amminico AmF legato alle mucose orali, la liberazione di fluoro attivo dipende dal pH intraorale.
Sempre a proposito del tempo di contatto tra il fluoro e le superfici dentali, diverse pubblicazioni scientifiche pongono enfasi sul fatto che non eseguire il risciacquo finale della schiuma prodotta dal dentifricio fluorato, ma limitarsi a sputarne l’eccesso, aumenta il tempo di permanenza del fluoro all’interno del cavo orale a favore dei processi remineralizzativi dei tessuti dentali (52).
Il flusso salivare individuale e non stimolato ha un ruolo importante nella permanenza del fluoro attivo nella saliva; soggetti con un flusso salivare aumentato presentano una veloce clearance del fluoro dall’ambiente orale dopo le manovre d’igiene orale domiciliari.
Tutte le condizioni patologiche che tendono a ridurre il flusso salivare appaiono, da una parte, antagoniste alla liberazione del fluoro dai fluoruri contenuti nel dentifricio; per contro, la porzione di fluoro attivo liberato tende a rimanere più a lungo nel cavo orale in quanto si riduce la clearance salivare di quest’ultimo.
Occorre tuttavia precisare che, indipendentemente da una prolungata e più concentrata permanenza di fluoro nella saliva, ogni condizione responsabile di un quadro di xerostomia è un fattore aggravante per lo sviluppo della lesione cariosa (minor diluizione degli acidi organici prodotti dai batteri cariogeni e minor presenza di ioni che intervengono nei fisiologici processi di demineralizzazione/remineralizzazione dei tessuti duri del dente).

Conclusioni

L’efficacia del fluoro nella sua azione cario protettiva è correlata a una serie di fattori importanti da conoscere. L’impiego di una pasta dentifricia addizionata con fluoruri è il mezzo più semplice e meno costoso per generare fluoro libero e attivo nella saliva.
Il fluoro libero nella saliva può interagire, attraverso contatto topico, con le superfici dentali deterse o rivestite dalla pellicola acquisita o con il biofilm non maturo della placca dentale.
Con il termine di biodisponibilità orale dei diversi fluoruri s’intende la capacità di questi ultimi di liberarsi dalla pasta dentifricia e mettere a disposizione fluoro in forma libera in grado di interagire con le superfici dentali.
I fluoruri aggiunti alle paste dentifricie non sono tutti uguali tra loro per composizione chimica, abilità nel liberare il fluoro attivo quando introdotti nel cavo orale e per la diversa attitudine a legarsi alle componenti orali e, dunque, permanere nell’ambiente orale il maggior tempo possibile.
Non eseguire il risciacquo finale del dentifricio fluorato, ma limitarsi a sputare l’eccesso di schiuma permette una più lunga permanenza del fluoro attivo nella saliva, la cui concentrazione ritorna ai valori iniziali pre-spazzolamento in seguito all’azione di diluizione operata dal flusso salivare.

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