Quando as bactérias na boca decompõem o açúcar dos alimentos, elas liberam ácidos que gradualmente corroem o esmalte dos dentes e causam cáries. Essas bactérias não vivem sozinhas. Eles formam estruturas densas semelhantes a placas chamadas “biofilmes dentários” que aderem às superfícies dos dentes. Nestes biofilmes, a produção de ácido acelera os danos aos dentes.
Os pesquisadores descobriram que a arginina, um aminoácido encontrado naturalmente na saliva, desempenha um papel importante na redução da cárie dentária. Certas bactérias benéficas usam o sistema arginina deiminase (ADS) para converter a arginina em compostos alcalinos que ajudam a compensar os ácidos nocivos. Quando há mais arginina, estas bactérias protetoras tendem a crescer mais facilmente, enquanto as bactérias produtoras de ácido têm mais dificuldade em se multiplicar. Os primeiros estudos laboratoriais fora dos seres humanos também mostraram que a arginina pode alterar a composição geral dos biofilmes dentários.
Testando arginina na boca humana
Para confirmar se esses efeitos também ocorrem na boca real, uma equipe de pesquisa liderada pelo Post.doc. Os professores Yumi C. Del Rey e Sebastian Schlafer da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, conduziram um estudo clínico. Suas descobertas foram publicadas em revista internacional de ciência oral.
O estudo incluiu 12 participantes com cárie dentária ativa. Cada um recebeu dentaduras especialmente projetadas que permitiram aos pesquisadores coletar biofilme dentário intacto de ambos os lados da mandíbula. Os participantes foram solicitados a mergulhar suas próteses em uma solução de açúcar por 5 minutos, seguida imediatamente por imersão em água destilada (como placebo) ou arginina por 30 minutos. Um tratamento é aplicado em um lado da boca e o outro tratamento é aplicado no outro lado. Este procedimento é repetido três vezes ao dia, aplicando sempre arginina no mesmo lado.
“O objetivo era estudar o efeito do tratamento com arginina na acidez, nos tipos bacterianos e na matriz de carboidratos dos biofilmes em pacientes com cárie ativa”, explica Sebastian Schlafer, professor do Departamento de Odontologia e Saúde Oral. Após 4 dias, quando o biofilme está totalmente formado, as próteses são removidas para inspeção detalhada.
Arginina reduz os níveis de ácido após exposição ao açúcar
Para medir a acidez nos biofilmes, os pesquisadores usaram um corante sensível ao pH chamado “C-SNARF-4”. O corante permitiu avaliar a acidez de diferentes áreas do biofilme. Os biofilmes tratados com arginina apresentaram níveis de pH significativamente mais elevados aos 10 e 35 minutos após a exposição ao açúcar, implicando em menor acidez.
“Nossos resultados revelaram diferenças na acidez do biofilme, com os biofilmes tratados com arginina sendo significativamente mais protegidos contra a acidificação causada pelo metabolismo do açúcar”, disse a primeira autora Yumi C. Del Rey.
Mudanças na estrutura do biofilme e na composição do açúcar
A equipe também examinou os componentes estruturais dos biofilmes usando lectinas marcadas com fluorescência, que são proteínas que se ligam a carboidratos específicos. Dois componentes principais de carboidratos foram estudados: fucose e galactose. Esses açúcares constituem uma grande parte do biofilme dentário e acredita-se que ajudem a formar “bolsas de ácido” que retêm ácidos nocivos.
Os biofilmes expostos à arginina mostraram uma diminuição global nos carboidratos à base de fucose, o que pode reduzir a sua capacidade de causar danos. Os pesquisadores também observaram mudanças estruturais no biofilme. Os carboidratos contendo galactose tornaram-se menos abundantes perto da base do biofilme e mais concentrados no topo, sugerindo uma reorganização que pode limitar o acúmulo de ácido próximo à superfície do dente.
Alterando o equilíbrio das bactérias orais
Para determinar quais bactérias estavam presentes, os pesquisadores analisaram o DNA bacteriano usando o “sequenciamento do gene 16S rRNA”. Os biofilmes tratados com arginina ou placebo foram dominados pelas espécies Streptococcus e Veillonella. No entanto, o tratamento com arginina resultou numa redução significativa na população de Streptococcus mitis/Streptococcus oralis. Essas bactérias produzem ácidos, mas são menos capazes de produzir bases.
Ao mesmo tempo, a arginina aumentou ligeiramente a presença de estreptococos, que metabolizam melhor a arginina. Essa mudança ajuda a aumentar o pH dentro do biofilme. Em conjunto, as descobertas sugerem que a arginina reduz os danos do biofilme dentário, reduzindo a acidez, alterando a composição dos hidratos de carbono e remodelando as comunidades microbianas.
Estratégias seguras e promissoras para prevenir a cárie dentária
A cárie dentária afeta pessoas de todas as idades em todo o mundo. Os pesquisadores sugerem que a adição de arginina a produtos como pasta de dente ou enxaguatório bucal pode ajudar a proteger as pessoas que são particularmente suscetíveis à cárie dentária. Como a arginina é um aminoácido natural produzido pelo organismo e encontrado em muitas proteínas dietéticas, ela é considerada segura e até adequada para uso por crianças.
