Meccanismo d’azione del fluoro

Il fluoro appartiene alla famiglia degli alogeni (cioè generatori di sali), cioè al gruppo VII A e sotto forma di fluoruri esso occupa quantitativamente il 9° posto fra gli elementi principali.

E’ un gas leggermente giallognolo con odore penetrante; non si trova libero in natura poiché, essendo un ossidante fortissimo, il più elettronegativo e reattivo degli elementi, si trova combinato in alcuni minerali rocciosi, tra i quali ricordiamo la criolite (Na3AlF6) e, soprattutto, la fluorite (CaF2) che rappresenta la materia prima più usata per la preparazione, tramite elettrolisi, del fluoro.

Il fluoro è l’unico elemento capace di spostare l’ossigeno dai suoi composti e di legarsi con l’idrogeno di qualunque sostanza. Gli unici elementi con cui non reagisce sono l’elio, il neon e l’argo.

Sotto forma di fluoruro, rappresenta lo 0,07% della crosta terrestre, è presente nelle acque a concentrazioni variabili (quelle più profonde ne sono maggiormente ricche) ed è ampiamente diffuso nell’atmosfera (a causa della lavorazione industriale di acciaio, alluminio, piombo, rame e della combustione del carbone bituminoso).

L’uomo assume lo ione F‾ soprattutto ingerendo vegetali e acqua; concentrazioni variabili di fluoro si trovano anche in alcuni pesci, nell’uva, nel tè, nei pistacchi, nell’involucro dei semi dei cereali e persino nel cacao.

Può essere assorbito per via polmonare a causa dell’esposizione ai fumi delle industrie che si occupano della lavorazione di alluminio, piombo, rame, acciaio.

Nell’organismo il fluoro viene assorbito essenzialmente a livello gastro-intestinale (la velocità di assorbimento è inversamente correlata al pH gastrico ed è rallentata dalla presenza di ioni Ca²+), la diffusione è passiva, rapida e proporzionale alla quantità ingerita e la sua farmacocinetica può essere influenzata da fattori particolari e contingenti, primo fra tutti l’alimentazione.

Si deposita, quando è in forma biodisponibile, soprattutto nel tessuto osseo e nei denti; riserve di fluoruri sono state trovate a livello dello smalto, della lingua, della placca e della saliva.

Nella saliva la concentrazione di fluoruri è leggermente inferiore a quella del plasma; diverso è il discorso per il fluido crevicolare la cui concentrazione di fluoro è maggiore di quella ematica.

 I fluoruri si concentrano anche nella tiroide, nell’aorta e, forse, nel rene.

 La sua eliminazione avviene attraverso le urine, le ghiandole sudoripare (fino alla metà del totale nel caso di sudorazione abbondante), le feci.

 Dopo l’eliminazione renale il 90% del filtrato viene riassorbito.

Questo elemento passa velocemente attraverso la placenta umana anche se non se ne conosce l’esatto meccanismo con il risultato che la concentrazione di fluoruro nel sangue del feto è uguale a quella del sangue materno.

Il meccanismo di azione del fluoro si esplica su più fronti; inserendosi nella struttura cristallina dello smalto dentario durante la sua formazione, esso ne riduce la suscettibilità all’attacco carioso perché lo rende meno solubile.

Durante lo sviluppo dei denti, il fluoro per via ematica (sistemica) agisce sull’amelogenesi mediante il suo inserimento nella molecola fondamentale dello smalto, l’apatite.

Tale inserimento porta alla formazione di cristalli di fluoidrossiapatite con cambiamento nella composizione dello smalto.

L’idrossiapatite, infatti, si trasforma in fluoroapatite per sostituzione degli ioni ossidrile con ioni fluoro, condizione, questa, che rende lo smalto più resistente alla dissoluzione acida.

Essendo lo smalto un tessuto permeabile, è sempre in grado dopo l’eruzione dentale, cioè nel periodo post-eruttivo, di scambiare ioni con l’ambiente che lo circonda.

 Lo smalto dei denti erotti entra in contatto con la saliva, con l’acqua e gli alimenti assunti che possono contenere concentrazioni variabili di fluoro; si stabilisce un gradiente di concentrazione che determina l’aumento del fluoro negli strati più esterni dello smalto fino al raggiungimento di una concentrazione pari a migliaia di ppm (1 ppm è pari a 1 mg/l) contro le poche centinaia di ppm a livello della giunzione amelo-dentinale.

 Se è presente un’alta concentrazione di fluoro, si crea un deposito dal quale gli ioni F¯ vengono liberati nell’ambiente circostante il dente e possono essere nuovamente  assorbiti fino a diffondersi negli strati superficiali dello smalto.

Se, d’altra parte, nell’ambiente che circonda il dente esiste una bassa offerta di fluoro, gli ioni F¯  si diffondono lentamente nello smalto.

Gli ioni fluoruri che sostituiscono gli ioni idrossilici nei cristalli di idrossiapatite rendono lo smalto molto più resistente alla dissoluzione acida.

In conclusione possiamo dire che il fluoro agisce in modo tale da:

 -          Aumentare la resistenza dello smalto alla dissoluzione acida

 -          Interferire con i microrganismi presenti nella placca batterica

 L’azione del fluoro sugli agenti patogeni della placca avviene secondo tre diversi meccanismi:

 1)      Azione diretta sulla via glicolitica con blocco della glicolisi anaerobia che determina la riduzione della produzione di acidi e di energia utile alla cellula

2)      Alterazione dei meccanismi intracellulari di trasporto degli zuccheri

3)      Compromissione della sintesi di macromolecole biologiche costituenti la parete cellulare dei microrganismi.

Inoltre il fluoro ha la capacità di inibire l’attività di alcuni enzimi della respirazione cellulare, andando così ad alterare le condizioni vitali dei batteri con la conseguente diminuzione di prodotti acidi (cariogeni).

Un’altra azione del fluoro è quella di ridurre l’energia libera a livello dello smalto superficiale con conseguente diminuzione dell’assorbimento di glicoproteine da parte della saliva.

Al fluoro imputiamo anche la creazione di un ambiente favorevole alla remineralizzazione delle prime lesioni cariose, a patto che venga rimossa la causa prima, cioè la placca batterica.

Questo accade perché la presenza degli ioni F¯ permette l’instaurarsi di un equilibrio tra ioni calcio e fosfato della saliva (fase liquida) e dello smalto (fase solida).

Questo processo può essere ottenuto anche dopo l’eruzione del dente, con l’applicazione del fluoro a livello superficiale.

Per oggi ci fermiamo qui, ma proseguiremo il discorso la prossima settimana con un nuovo articolo.

                                      Dottor Daniele Francioli
Odontoiatra e Protesista Dentale, Specialista in Ortognatodonzia, Firenze
Titolare della Francioli Ortodonzia www.francioliortodonzia.com

Dal numero 5– Anno I del 12/02/2014