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La terapia fotodinamica senza colorante nel trattamento delle parodontiti e delle perimplantiti

DoctorOS, dicembre 2019

Gianluigi CaccianigaGerard ReyPaola ErbaAlessandro LeonidaSaverio Ceraulo e Marco Baldoni

POICHÉ GLI IMPIANTI DENTALI SONO ORMAI AMPIAMENTE ACCETTATI COME TRATTAMENTO RIABILITATIVO E SONO DIVENTATI UNA TERAPIA MOLTO DIFFUSA PER LA RIABILITAZIONE DEI PAZIENTI, LA PERIMPLANTITE, CIOÈ L’INFEZIONE DEL TESSUTO OSSEO PERIMPLANTARE, RAPPRESENTERÀ UNA PATOLOGIA DI OSSERVAZIONE SEMPRE MAGGIORE (1-7). È QUINDI EVIDENTE CHE IL TRATTAMENTO DELLE MALATTIE PERIMPLANTARI COSTITUIRÀ UNA PARTE SEMPRE PIÙ RILEVANTE DELLA FUTURA PRATICA ODONTOIATRICA.

Proprio per questo trovare un trattamento efficace che garantisca la salute dei tessuti perimplantari duri e molli è fondamentale per prolungare la durata della protesi implanto-portata all’interno del cavo orale (17-25). I protocolli parodontali laser-assistiti, utilizzati per migliorare i risultati dei trattamenti parodontali convenzionali, chirurgici e non, possono essere adattati alle perimplantiti (8-16). Scopo di questo articolo è descrivere le basi scientifiche e le applicazioni cliniche delle tecniche laser-assisted per la cura di parodontiti e perimplantiti.

IL TRATTAMENTO PARODONTALE LASER ASSISTITO MEDIANTE TERAPIA FOTODINAMICA SENZA COLORANTE

Il laser è luce e si caratterizza per la sua specifica lunghezza d’onda. Il laser (light amplification by stimulated emission of radiation) è un dispositivo elettromedicale che, previa l’immissione di energia, determina l’emissione da parte di elementi chimici specifici, di una radiazione elettromagnetica, luce appunto, ad alta intensità, con caratteristiche di monocromaticità, coerenza, unidirezionalità.

I laser utilizzati in odontoiatria sono molteplici e si differenziano tra loro principalmente per il mezzo attivo che li alimenta (erbio, CO2, diodi, ecc).

Ogni mezzo attivo (fonte) emette una propria energia radiante di tipo ondulatorio con una propria lunghezza d’onda. Le varie lunghezze d’onda hanno affinità differenti coi vari elementi dell’organismo. La maggior parte dei laser medicali si situano nel campo dell’invisibile. Al di sotto dei 375 nm si ha il campo dei raggi UV, al di sopra dei 775 si hanno i raggi infrarossi. Sia gli ultravioletti sia gli infrarossi sono invisibili in quanto l’occhio umano percepisce la luce tra 375 a 775 nm.

Il laser a seconda del bersaglio e della lunghezza d’onda avrà effetti diversi.

Laser Er:YAG e laser CO2 sono molto assorbiti dall’acqua e dall’idrossiapatite e quindi dai tessuti bersaglio (tessuti molli e duri), di conseguenza la penetrazione nei tessuti sarà molto ridotta (2 micron per il laser Er:YAG, 20 micron per il laser CO2), pertanto non causeranno alcun effetto in profondità. Al contrario laser a diodi e Nd:YAG penetrano molto in profondità quindi oltre ad avere un effetto visibile in superficie possono anche avere effetti non visibili in profondità.

È proprio su questi effetti che si basa la terapia laser in parodontologia.

Sulla base del concetto che il laser trasforma l’energia luminosa in energia termica, appare evidente come gli effetti dei laser sui tessuti siano dovuti all’incremento di temperatura degli stessi a causa della cessione di energia termica da parte delle sorgenti laser. Proprio in ragione di importanti e localizzati incrementi di temperatura è possibile ottenere, con i laser, il primo effetto ed il più evidente, in quanto visibile: l’ablazione dei tessuti. In effetti la volatilizzazione dei tessuti avviene quando la temperatura supera i 100 gradi centigradi. Se la temperatura localizzata aumenta in modo importante si potranno avere effetti di denaturazione proteica con dissoluzione del collagene (tra i 50 e i 75 gradi centigradi). Ciò determina effetti di coagulazione, comunque di denaturazione irreversibile dei tessuti.

Se, viceversa, si riesce a mantenere l’incremento della temperatura localizzata al di sotto dei 50 gradi, si avrà solo una leggera vasodilatazione, senza modificazioni irreversibili dei tessuti interessati dall’effetto laser .

Effetti dei laser sulle molecole viventi in funzione della modificazione della temperatura tissutale.
Effetti dei laser sulle molecole viventi in funzione della modificazione della temperatura tissutale.

Importanti sono le differenze degli effetti sulla superficie bersaglio di laser assorbiti (erbio, Co2) e penetranti (diodi, Nd:Yag, helio-neon):

  • entrambi i tipi di laser hanno effetti fotoablativi
  • i laser assorbiti non vanno in profondità, hanno effetti termici ma non hanno grandi effetti fotodinamici. Sono ideali per le loro capacità ablative, sui tessuti duri (Er:Yag) e sui tessuti molli (CO2 ed Er:Yag)
  • i laser penetranti hanno effetti ablativi, termici (forti, medi, deboli), fotodinamici (o decontaminanti) e effetti biostimolanti
  • più ci addentriamo nel tessuto più aumentano gli effetti biostimolanti e si riducono quelli decontaminanti.

Se c’è un’infezione batterica dobbiamo eliminare l’infezione, quindi decontaminare. Se l’infezione batterica ha determinato una perdita di sostanza, l’obiettivo è rigenerare la perdita di sostanza grazie alla biostimolazione laser, che determina una sorta di “doping biologico” per i tessuti del paziente, favorendone la rigenerazione. L’effetto fotochimico (o terapia fotodinamica) consiste nell’attivazione di un tessuto iper-ossigenato con un raggio monocromatico; l’interazione tra i tessuti ossigenati e il raggio laser produce reazioni fotochimiche in cui l’accettore di energia è l’ossigeno.

Quindi la sostanza fotosensibilizzante deve sempre contenere ossigeno poiché la presenza di ossigeno permette le reazioni di fotoattivazione e produzione di ossigeno singoletto. L’ossigeno singoletto è un radicale libero dell’ossigeno (un radicale libero è una specie chimica altamente reattiva che possiede elettroni spaiati nello strato esterno); i radicali liberi dell’ossigeno vengono prodotti anche nel nostro organismo.

I neutrofili stimolati dagli anticorpi liberano ossigeno singoletto che attraverso vari meccanismi vanno a distruggere le cellule batteriche (distruzione della membrana plasmatica, degradazione della membrana lisosomiale, alterazione delle funzioni mitocondriali, denaturazione delle molecole di DNA); tuttavia, se i batteri sono troppi o troppo aggressivi, l’organismo non riesce a circoscrivere l’aggressione e diventa necessaria la somministrazione di antibiotici per via sistemica.

La ricerca in parodontologia ha messo a punto protocolli che da un lato usano laser parodontali a basso indice energetico, con lo scopo di non surriscaldare i tessuti parodontali, dall’altro usano coloranti (ad esempio il cloruro di fenotiazina, caratteristico del sistema Helbo), che sono in grado, iniettati nella tasca, di colorare i batteri ivi presenti. L’energia laser, assorbita dal colorante per il quale era affine, determina la liberazione di radicali liberi ed ossigeno singoletto, in grado di denaturare la membrana cellulare e portare alla morte i batteri, senza danneggiare i tessuti dell’ospite.

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