Effectiveness of Self-Assembling Peptide (P11-4) in Dental Hard Tissue Conditions: A Comprehensive Review

Abstract

The limitations on the use of fluoride therapy in dental caries prevention has necessitated the development of newer preventive agents. This review focusses on the recent and significant studies on P11-4 peptide with an emphasis on different applications in dental hard tissue conditions. The self-assembling peptide P11-4 diffuses into the subsurface lesion assembles into aggregates throughout the lesion, supporting the nucleation of de novo hydroxyapatite nanocrystals, resulting in increased mineral density. P11-4 treated teeth shows more remarkable changes in the lesion area between the first and second weeks. The biomimetic remineralisation facilitated in conjunction with fluoride application is an effective and non-invasive treatment for early carious lesions. Despite, some studies have reported that the P11-4 group had the least amount of remineralised enamel microhardness and a significantly lower mean calcium/phosphate weight percentage ratio than the others. In addition, when compared to a low-viscosity resin, self-assembling peptides could neither inhibit nor mask the lesions significantly. Moreover, when it is combined with other agents, better results can be achieved, allowing more effective biomimetic remineralisation. Other applications discussed include treatment of dental erosion, tooth whitening and dentinal caries. However, the evidence on its true clinical potential in varied dental diseases still remains under-explored, which calls for future cohort studies on its in vivo efficacy.

Remi̇nerali̇zasyon Ajanlarinda Güncel Yaklaşimlar

“…Kendi kendine birleşen peptit P11-4, başlangıç mine çürük lezyonunun yüzey altı gövdesi içinde böyle bir 3 boyutlu matris oluşturabilir ve mine matris proteinlerini taklit edebilir. 24 Bu rasyonel olarak tasarlanmış peptit, lezyon gövdesinde bulunan yüksek iyonik kuvvet ve asidik pH gibi yerel koşullara yanıt olarak hiyerarşik 3 boyutlu fibril iskeleler halinde kendiliğinden birleşir. 25 P11-4 fibriler matriksi, (Ca) +2 iyonları için yüksek bir afiniteye sahiptir ve de novo HA (hidroksiapatit) oluşumu için bir çekirdek görevi görerek lezyon gövdesinin remineralizasyonuna yol açar.…”

Protein‐basierte Nanopartikel: Von Wirkstofftransport zu Bildgebung, Nanokatalyse und Proteintherapie

“…In einem weiterem Beispiel wurden polymerfreie Nanokatalysatoren nach der rekombinanten Expression eines selbstorganisierenden Peptids an Carboanhydrase oder Glutathion‐S‐Transferase (Abbildung 20) erhalten [31, 92] . Das selbstorganisierende Peptid P 11 4 (QQRFEWEFEQQ) besteht aus hydrophoben und geladenen Aminosäuren und wird aufgrund der starken Komplexierung von Calciumionen in der Zahnmedizin als Matrix bei der Bildung von Zahnschmelz verwendet [93] . Bei Zugabe von zweiwertigen Ionen wie Calcium oder Senkung des pH‐Wertes aggregieren die Peptid‐Protein‐Konjugate zu Nanopartikeln in einem Bereich zwischen 300 und 1600 nm [93] .…”

“…[31,92] Das selbstorganisierende Peptid P 11 4 (QQRFEWEFEQQ) be-steht aus hydrophoben und geladenen Aminosäuren und wird aufgrund der starken Komplexierung von Calciumionen in der Zahnmedizin als Matrix bei der Bildung von Zahnschmelz verwendet. [93] Bei Zugabe von zweiwertigen Ionen wie Calcium oder Senkung des pH-Wertes aggregieren die Peptid-Protein-Konjugate zu Nanopartikeln in einem Bereich zwischen 300 und 1600 nm. [93] Protein-Nanopartikel aus Carboanhydrase zeigten keinen Verlust der katalytischen Aktivität und blieben auch bei längerer Lagerung in Puffern mit hohem Salzgehalt stabil.…”

“…[93] Bei Zugabe von zweiwertigen Ionen wie Calcium oder Senkung des pH-Wertes aggregieren die Peptid-Protein-Konjugate zu Nanopartikeln in einem Bereich zwischen 300 und 1600 nm. [93] Protein-Nanopartikel aus Carboanhydrase zeigten keinen Verlust der katalytischen Aktivität und blieben auch bei längerer Lagerung in Puffern mit hohem Salzgehalt stabil. Ihren Einsatz könnten diese Partikel eines Tages in der CO 2 -Sequestrierung finden, wo die Partikel aufgrund ihrer Größe im Vergleich zu den freien Enzymen durch Filtration einfach zurückgewonnen werden können.…”

Human Enamel Fluorination Enhancement by Photodynamic Laser Treatment

“…There are significant studies in the literature about the effects of laser usage in the fluorination protocols before and after fluoride treatment, evidencing improved fluoride absorption and enamel re-mineralization stimulation [ 6 , 7 , 8 , 9 ]. The active compounds within Tiefenfluorid are sodium fluoride and dispersed calcium hydroxide, which are involved in the newly formed fluoride crystals [ 10 , 11 ]. Teng etal.…”