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Intervenciones Biológicas

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Las intervenciones biológicas actúan sobre el equilibrio biológico del sistema oral: modifican la microbiota, la respuesta inmune o los procesos de regeneración tisular. Las principales son: la antibioticoterapia (amoxicilina/metronidazol en periodontitis agresiva), la probioticoterapia (Lactobacillus reuteri, L. salivarius para competir con S. mutans y patógenos periodontales), la terapia fotodinámica (luz láser + fotosensibilizador que genera oxígeno singlete bactericida), los agentes biológicos anti-inflamatorios (inhibidores de IL-1, antagonistas de RANKL como el denosumab para detener la resorción ósea periodontal), y la regeneración ósea guiada (membranas de barrera con o sin injertos óseos para regenerar el hueso alveolar perdido). La cinética de eliminación bacteriana por antibióticos sigue modelos de primer o segundo orden dependiendo de si son concentración-dependiente (quinolonas, metronidazol) o tiempo-dependiente (penicilinas). La terapia fotodinámica sigue la ley de Bunsen-Roscoe: el efecto bactericida es proporcional al producto de la irradiancia por el tiempo de exposición (dosis de luz).

>Modelo

ID:('ky', 281)


Antibiótico concentración-dependiente

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$\frac{dN}{dt}=-k_{kill}\left(\frac{Ab}{CMI}\right)^\gamma N$

$gamma$
Exponente Hill
$1$
$N$
Carga bacteriana
$UFC/m³$
$k_{kill}$
Constante bactericida
$1/s$
$Ab$
Concentración antibiótico
$kg/m³$
$CMI$
Concentración mínima inhibitoria
$kg/m³$



>Modelo

ID:('gm', 2614)


Antibiótico tiempo-dependiente

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$\frac{dN}{dt}=-k_{kill}N,; Ab>CMI$

$N$
Carga bacteriana
$UFC/m³$
$k_{kill}$
Constante bactericida
$1/s$



>Modelo

ID:('gm', 2615)


Competición probiótico-patógeno

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$\frac{dN_{pat}}{dt}=r_{pat}N_{pat}(1-\frac{N_{pat}+N_{prob}}{K})-k_{comp}N_{prob}N_{pat}$

$K$
Capacidad de carga biofilm
$UFC/m³$
$N_{pat}$
Patógenos
$UFC/m³$
$N_{prob}$
Probióticos
$UFC/m³$
$r_{pat}$
Crecimiento patógeno
$1/s$
$k_{comp}$
Coeficiente de competición
$m³/(UFC·s)$



>Modelo

ID:('gm', 2616)


Dosis de luz PDT

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$D_{luz}=E_{irrad}t_{exp}$

$D_{luz}$
Dosis luminosa
$J/m²$
$E_{irrad}$
Irradiancia
$W/m²$
$t_{exp}$
Tiempo de exposición
$s$



>Modelo

ID:('gm', 2617)


Oxígeno singlete

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$O_1=k_{PDT}PS,D_{luz}$

$PS$
Fotosensibilizador
$kg/m³$
$O_1$
Oxígeno singlete relativo
$kg/m³$
$D_{luz}$
Dosis luminosa
$J/m²$
$k_{PDT}$
Constante fotodinámica
$m³/J$



>Modelo

ID:('gm', 2618)


Anti-RANKL

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$V_{resorp,inh}=\frac{V_{resorp,0}}{1+anti_RANKL/K_i}$

$V_{resorp,0}$
Resorción basal
$1/s$
$V_{resorp,inh}$
Resorción inhibida
$1/s$
$anti_RANKL$
Antagonista RANKL
$kg/m³$
$K_i$
Constante de inhibición
$kg/m³$



>Modelo

ID:('gm', 2619)


Formación ósea guiada

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$V_{form}=V_{max}\frac{\sigma_{mec}}{\sigma_{eq}+\sigma_{mec}}(1-D_{infeccion})$

$D_{infeccion}$
Daño/infección relativa
$1$
$V_{max}$
Formación máxima
$1/s$
$V_{form}$
Formación ósea guiada
$1/s$
$sigma_{eq}$
Tensión de equilibrio
$Pa$
$sigma_{mec}$
Tensión mecánica
$Pa$



>Modelo

ID:('gm', 2620)


Penetración antibiótico

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$c_{Ab}(x)=C_0\frac{\cosh((L-x)/\delta)}{\cosh(L/\delta)}$

$c_{Ab}$
Antibiótico local en biofilm
$kg/m³$
$C_0$
Concentración superficial
$kg/m³$
$L$
Espesor del biofilm
$m$
$delta$
Longitud de penetración
$m$
$x$
Profundidad
$m$



>Modelo

ID:('gm', 2621)


Longitud de penetración

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$\delta=\sqrt{\frac{D_{Ab}}{k_{cons}}}$

$k_{cons}$
Consumo/degradación
$1/s$
$delta$
Longitud de penetración
$m$
$D_{Ab}$
Difusividad antibiótico
$m²/s$



>Modelo

ID:('gm', 2622)


Área bactericida

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$AUBC=\int (N_0-N(t)),dt$

$N$
Carga bacteriana
$UFC/m³$
$N_0$
Carga inicial
$UFC/m³$
$AUBC$
Área bajo curva bactericida
$UFC·s/m³$



>Modelo

ID:('gm', 2623)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$D_{infeccion}$
D_infeccion
Daño/infección relativa
1
$gamma$
gamma
Exponente Hill
1
$K$
K
Capacidad de carga biofilm
UFC/m³
$N$
N
Carga bacteriana
UFC/m³
$N_0$
N0
Carga inicial
UFC/m³
$N_{pat}$
N_pat
Patógenos
UFC/m³
$N_{prob}$
N_prob
Probióticos
UFC/m³
$k_{kill}$
k_kill
Constante bactericida
1/s
$k_{cons}$
k_cons
Consumo/degradación
1/s
$r_{pat}$
r_pat
Crecimiento patógeno
1/s
$V_{max}$
V_max
Formación máxima
1/s
$V_{form}$
V_form
Formación ósea guiada
1/s
$V_{resorp,0}$
V_resorp_0
Resorción basal
1/s
$V_{resorp,inh}$
V_resorp_inh
Resorción inhibida
1/s
$sigma_{eq}$
sigma_eq
Tensión de equilibrio
Pa
$sigma_{mec}$
sigma_mec
Tensión mecánica
Pa
$anti_RANKL$
anti_RANKL
Antagonista RANKL
kg/m³
$c_{Ab}$
c_Ab
Antibiótico local en biofilm
kg/m³
$Ab$
Ab
Concentración antibiótico
kg/m³
$CMI$
CMI
Concentración mínima inhibitoria
kg/m³
$C_0$
C0
Concentración superficial
kg/m³
$K_i$
Ki
Constante de inhibición
kg/m³
$PS$
PS
Fotosensibilizador
kg/m³
$O_1$
O1
Oxígeno singlete relativo
kg/m³
$D_{luz}$
D_luz
Dosis luminosa
J/m²
$E_{irrad}$
E_irrad
Irradiancia
W/m²
$L$
L
Espesor del biofilm
m
$delta$
delta
Longitud de penetración
m
$x$
x
Profundidad
m
$D_{Ab}$
D_Ab
Difusividad antibiótico
m²/s
$k_{comp}$
k_comp
Coeficiente de competición
m³/(UFC·s)
$t_{exp}$
t_exp
Tiempo de exposición
s
$AUBC$
AUBC
Área bajo curva bactericida
UFC·s/m³
$k_{PDT}$
k_PDT
Constante fotodinámica
m³/J

ID:(0, 281)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile