avaliação da retenção de flúor, aplicado topicamente em gel

AVALIAÇÃO DA RETENÇÃO DE FLÚOR, APLICADO
TOPICAMENTE EM GEL HIDROFÍLICO, NO ESMALTE DENTAL
Maria Cibelle Pauli Lungatto , Cínthia Pereira Machado Tabchoury, Silas Arandas Monteiro e Silva
Gislaine Ricci Leonardi.
Maria Cibelle Pauli Lungatto – Mestranda no Programa de Pós Graduação em Medicina Translacional
da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP).E-mail: [email protected].
Cinthia Pereira Machado Tabchoury- Farmacêutica Pós Doutorado. Docente do curso de Odontologia
na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).
Silas Arandas Monteiro e Silva – Mestrando no Programa de Pós Graduação em Medicina
Translacional da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). E- mail: [email protected]
Gislaine Ricci Leonardi – Farmacêutica Pós Doutorado, Docente do curso de Farmácia da Universidade
Federal de São Paulo (UNIFESP). E- mail: [email protected]
Correspondência
E- mail: [email protected]
Resumo
Várias são as substâncias, usadas pela Odontologia, para prevenir ou manter em condições
saudáveis o dente. O fluoreto ocupa lugar de destaque na Odontologia, e é a substância responsável pela
queda da prevalência da cárie em nível mundial, e também pela diminuição de sua severidade e
progressão. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a retenção do flúor, aplicado topicamente, no esmalte
dental com lesão artificial de cárie. Foi desenvolvido um estudo contendo 20 blocos dentais de esmalte,
divididos aleatoriamente em dois grupos de tratamentos. A desmineralização nos blocos dentais hígidos e
a remineralização nos blocos após indução de cárie foi respectivamente estimada pela porcentagem de
dureza de superfície (%PDS) e, porcentagem de recuperação de dureza de superfície (%RDS). As
concentrações de flúor fortemente ligado (Fluoreto de Cálcio- CaF), e flúor fracamente ligado
(Fluorapatita – FA), foram também determinadas. Os resultados obtidos foram analisados pelos testes não
paramétricos de Kruskal Wallis e Dunn, (p 0,05). Concluiu-se que quando o fluoreto de sódio (NaF), é
incorporado no gel dental, há um aumento significativo na remineralização dos blocos dentais, com
aumento da formação de fluoreto de cálcio e fluorapatita.
Palavras chave: Fluoreto; Desmineralização dentária; Remineralização Dentária.
Introdução
Apesar das condições de saúde bucal da população ter melhorado nas últimas décadas, a cárie
dentária continua sendo um sério problema de saúde pública. A cárie é definida como uma doença açúcar
e biofilme-dependente e de caráter multifatorial, resultado do processo de desmineralização da superfície
dental, proveniente da interação de vários fatores como: o hospedeiro (dente e saliva); a microbiota
(biofilme dental); o substrato cariogênico (carboidratos fermentáveis) e o fator tempo (STAMFORD et
al., 2005; LIMA, 2007; ALVES et al., 2010; SANTOS, SANTOS, 2011).
Em condições normais, a saliva apresenta-se supersaturada de cálcio e fosfato, favorecendo
assim o estado cristalino do esmalte, o qual se encontra em um estado de equilíbrio constante de
mineralização e desmineralização (JARDIM, MALTZ, 2005; BEZERRA, 2006; ROMPANTE, 2009). A
alimentação rica em carboidratos, principalmente a sacarose, juntamente com os microrganismos
presentes na cavidade bucal, ocasiona diminuição do pH do biofilme dental. A diminuição do pH faz com
que haja a dissolução de íons da hidroxiapatita, havendo assim a perda de íons cálcio e fósforo da
superfície do esmalte para o meio externo. Ao longo do tempo, quando este processo de desmineralização
se sobrepõe à remineralização, é gerado um desequilíbrio na cavidade bucal, e uma quantidade
significativa de íons é perdida, levando o aparecimento da lesão inicial da cárie. (BEZERRA, 2006;
ROMPANTE, 2009; ANA, et al., 2012).·.
Várias são as substâncias, usadas pela Odontologia, para prevenir ou manter em condições
saudáveis o dente. Atualmente o fluoreto ocupa lugar de destaque na Odontologia, e é a substância
responsável pela queda da prevalência da cárie em nível mundial, e também pela diminuição de sua
severidade e progressão (ALVES et al., 2010).
A descoberta das propriedades anticárie do fluoreto, constitui um dos mais importantes marcos
na história da Odontologia (FUJIBAEASHI et al., 2010; LIMA, 2008; MOI, TENUTA, LEME, 2007). O
fluoreto está presente no dia a dia das pessoas, por meio de várias fontes. A sua administração pode ser
feita por meios coletivos, como a fluoretação da água potável, ou por meios individuais, sendo
administrado na forma de fluoreto de sódio, fluoreto estanhoso, flúor fosfato acidulado e
monofluorfosfato de sódio, em enxaguatórios bucais, dentifrícios fluoretados, géis dentais, entre outros
(SCARBAR et al, 2004; FUJIBAEASHI et al., 2010; LEME et al, 2007).
Objetivo
Avaliar a retenção do flúor, aplicado topicamente, no esmalte dental com lesão artificial de cárie.
Materiais e Métodos
Considerações éticas
A pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São
Paulo (UNIFESP), ( protocolo número 9249041114 )
Formulações
As formulações, objetos de estudos, estão apresentadas na Tabela 1. A Formulação 1 (F1)
representa o veículo gel, enquanto a Formulação 2 (F2) representa o gel acrescido de 2% fluoreto de
sódio (NaF).
Tabela 1. Formulações objeto de estudo
Formulação 1
Formulação 2
F1 (% p/p)
F2 (% p/p)
Polímero hidrofílico
4,00
4,00
Umectante
10,00
10,00
-
2,00
qsp 100 g
qsp 100 g
Componentes
Fluoreto de Sódio
Água destilada
Ambas formulações apresentaram pH final de 6,0
Obtenção dos blocos de esmalte dental
Incisivos bovinos hígidos foram armazenados em formaldeído 2% pH 7,0 por um período
mínimo de 30 dias, para desinfecção antes de qualquer procedimento experimental (CURY et al., 1997;
WHITE, 1987). Em seguida, os dentes foram examinados visualmente, para descartar a possibilidade de
manchas e, trincas que pudessem interferir na condução do trabalho, sendo os dentes com estas
características excluídos. Os dentes foram seccionados na porção cervical, separando coroa e raiz (Figuras
1A e 1B), em uma cortadeira elétrica Isomet (Buehler®), utilizando um disco diamantado dupla face
(Buehler®). As coroas foram posteriormente seccionadas longitudinalmente, obtendo assim as fatias
dentárias (Figura 1C) , para que estas depois pudessem ser cortadas novamente, obtendo-se blocos dentais
com dimensões de 4 x 4 mm, da sua região vestibular mais plana, sendo os cortes feitos sob refrigeração
com água purificada para evitar trincas no esmalte (Figura 2). Para tal, foram utilizados 2 discos
diamantados posicionados paralelamente e separados por um espaçador de acrílico de 4 mm de espessura.
A. Dente selecionado sem a
B. Dente seccionado na porção
C. Coroas de dentes seccionado
presença de manchas ou trincas.
cervical, separando-se coroa e
verticalmente
raiz.
Figura 1: Ilustração dos procedimentos efetuados para preparação do dente
Figura 2: Bloco de esmalte de dente polido e planificado fixado em disco de acrílico.
A altura dos blocos de esmalte foi reduzida, para cerca de 2 mm por meio da planificação
da porção dentinária. Para tal, a maior área de esmalte plano foi fixada com cera pegajosa contra a
superfície de um disco de resina acrílica pré-fabricado (3 cm x 8 mm,), sendo a dentina desgastada
utilizando lixas de granulação 600 e politriz (Arotec APL-4) e verificando a altura de cada bloco com um
paquímetro digital. Posteriormente, para a planificação e polimento da superfície do esmalte, cada bloco
dental foi numerado e fixado na peça de acrílico, planificado por meio de lixas d’água em ordem
decrescente de granulação (400, 600 e 1200) em uma politriz (Phoenix Beta Grinder/Polisher- Buehler®).
Em seguida, a superfície do esmalte foi polida por disco de feltro embebido com solução diamantada.
Entre uma lixa e outra, os blocos dentais foram lavados em ultra-som (T7, Thornton) durante 5
min, utilizando água purificada, e ao final com solução detergente (Buehler ®), com o objetivo de remover
as partículas do feltro e solução diamantada. Os blocos dentais foram então armazenados em 2 recipientes
plásticos fechados, e armazenados em geladeira a 4°C, com papel absorvente umedecido com água
purificada.
Seleção dos blocos dentais
Para seleção dos blocos dentais, a dureza de superfície foi mensurada a partir de três edentações,
realizadas próximas à região central de cada bloco, a 100 µm de distância entre as mesmas, utilizando o
microdurômetro Future Tech modelo FM-7 acoplado a um software FM-ARS e penetrador tipo Knoop,
com carga de 50 g por 5 seg (FUSHIDA; CURY, 1999). Os critérios de seleção foram baseados na média
e desvio padrão da dureza de superfície de cada bloco dental. Foram excluídos do experimento, os blocos
dentais que apresentaram desvio padrão maior do que 10%, de sua média de dureza individual
(variabilidade intra blocos) e, aqueles que apresentaram sua média individual de dureza maior ou menor
do que 10% da média de dureza, calculada para todos os blocos inicialmente obtidos (variabilidade entre
blocos).
Após feita a seleção por dureza de superfície, todos os blocos passaram por uma nova seleção
visual, utilizando uma lupa estereoscópica para exclusão dos blocos com trincas ou manchas.
Indução de lesão artificial cariosa no esmalte
Seguindo o protocolo de QUEIROZ et al. (2008), 20 blocos de esmalte foram retirados do disco
de acrílico, e transferidos com a devida marcação numérica para uma placa de cera (Figura 3). Os blocos
foram imersos por 16 h a 37°C, sem agitação, em tampão acetato 0,05 mol/L, pH 5,0 contendo 1,28
mmol/L Ca, 0,74 mmol/L Pi e 0,03 μg F/mL, na proporção de 2 ml de solução/mm 2 de área de esmalte.
Esse procedimento induz no esmalte uma lesão artificial de cárie subsuperficial.
Figura 3: Blocos de esmalte fixados na placa de cera, e posteriormente imersos em solução
desmineralizante para indução de lesão artificial cariosa.
Os blocos foram retirados da placa de cera, como visto na figura 3, colados nos discos de
acrílico e numerados novamente, para ser feito a análise de dureza de superfície dos blocos de esmalte
cariados, realizando-se uma nova linha de 3 endentações 100 µm abaixo daquelas iniciais, com carga de
50 g para esmalte. Posteriormente, foi calculada a porcentagem de perda de dureza de superfície (%PDS).
Foram selecionados 20 blocos, e posteriormente estes foram ordenados em número crescente de %PDS e
aleatorizados distribuídos nos grupos de tratamento.
Grupos experimentais
Foram testados dois grupos experimentais (Tabela 1), sendo que cada grupo continha 10 blocos
de esmalte de dentes, com lesão artificial de cárie dental, selecionados aleatoriamente.
Tabela 2. Grupos experimentais.
Grupos
Formulações
Grupo 1
Gel
Grupo 2
Gel + 2% NaF
Estudo de retenção dentária de flúor
Estudo retenção do Flúor in vitro
Para o estudo de retenção dentária do flúor, foi desenvolvido um aparato para colocar o bloco de
dente, em contato com a formulação (Figura 4).
A)
B)
Figura 4. A. aparato de acrílico onde colocava-se o dente. B. aparato de vidro colocado sobre o aparato
de acrílico, para permitir o contato da formulação com o dente.
Análise de dureza de superfície, quantificação de cálcio e de flúor, após tratamentos
Com o intuito de selecionar blocos dentais com valores de microdureza Knoop de superfície
padronizados, e determinar a dureza inicial dos blocos de esmalte e dentina, 3 endentações paralelas
foram realizadas próximas à região central de cada bloco, utilizando um microdurômetro (Future-Tech
FM hardness tester, acoplado ao software FM-ARS 900) e penetrador tipo Knoop, carga de 50 g para
esmalte e 5 para dentina, mantendo-se 100 µm de distância entre cada endentação. Após contato dos
dentes com as diferentes formulações e diferentes tratamentos propostos, cada bloco foi lavado com água
purificada e submetido às análises de microdureza. Antes das medições de microdureza na dentina, os
blocos foram deixados à temperatura ambiente, por pelo menos 30 minutos, a fim de minimizar a
interferência da desidratação durante a mensuração (VALE et al., 2011).
Posteriormente foram calculados os valores de porcentagem de recuperação de perda de
superfície (%RPS), através da formula:
(dureza após tratamento – dureza após lesão cárie)*100
(dureza inicial – dureza após lesão cárie)
Depois foi realizado a quantificação de flúor fracamente ligado no esmalte do dente, havendo
assim a formação de fluoreto de cálcio (CaF2), e de flúor fortemente ligado no esmalte dental, havendo a
formação de fluorapatita (FA).
Extração Alcalina para determinação de Flúor Fracamente ligado no esmalte do dente – Formação
Fluoreto de Cálcio (CaF2).
Após o tratamento dos blocos dentais com os géis, todas as superfícies dos blocos dentais foram
isoladas com cera, exceto a superfície externa do esmalte, cujas dimensões foram mensuradas com auxílio
de um paquímetro digital (± 0,01 mm).
A concentração de flúor fracamente ligado foi determinada pelo método de CASLAVSKA et al.
(1975). Cada bloco dental foi exposto a 0,5 mL de KOH 1 M por 24 h sob agitação em temperatura
ambiente. Logo após, as soluções foram neutralizadas com 0,5 mL de TISAB II contendo HCl 1 M. Após
essa extração, os blocos foram lavados com água purificada e secos com papel absorvente para a
subseqüente determinação de flúor fortemente ligado ao esmalte. A concentração de flúor fracamente
ligado foi expressa em µg F/cm2.
Extração Ácida para determinação de Flúor Fortemente ligado no esmalte dental – Formação
Fluorapatita (FA).
Após a extração do flúor fracamente ligado, a concentração de flúor fortemente ligado foi
determinada a partir da remoção de 2 camadas consecutivas de esmalte dos blocos dentais por meio da
imersão em HCl 0,5 M por 15 s sob agitação, seguido pelo tamponamento com a mesma quantidade de
TISAB II, pH 5, modificado pela adição de 20 g de NaOH/L. A concentração de F nos extratos foi
determinada utilizando um
eletrodo íon-específico (Orion 96-09, Boston, Mass., USA) acoplado a
um analisador de íons (Orion EA 940, Boston, USA) previamente calibrado e os valores encontrados em
cada camada de esmalte removida foram expressos em µg F/cm2.
Análise Estatística
Inicialmente foram realizadas analises exploratórias e descritivas dos dados. Os dados não
atenderam às pressuposições de uma análise paramétrica e foram analisados pelos testes não paramétricos
de Kruskal Wallis e Dunn. Em todas as análises foi considerado o nível de significância de 5%.
Resultados e Discussão
O presente trabalho foi desenvolvido com a proposta de avaliar a retenção do flúor, aplicado
topicamente, no esmalte dental com lesão artificial de cárie.
Antes de avaliar as diversas condições de tratamentos proposto no trabalho, os blocos dentais
hígidos foram imersos em solução desmineralizante por 16 horas a 37 °C em tampão acetato 0,05 mol/L,
pH 5,0 contendo 1,28 mmol/L Ca, 0,74 mmol/L Pi e 0,03 μg F/mL, simulando uma lesão cariogênica
(QUEIROZ et al., 2008).
Porcentagem de recuperação de dureza de superfície (%RDS) do esmalte dental após exposição aos
diferentes tratamentos.
Os dados da Tabela 3 apresentam os valores da média e desvio padrão da dureza de superfície
inicial e pós-lesão, porcentagem de perda de dureza superficial (%PDS), dureza pós-tratamento e
porcentagem de recuperação de dureza de superfície (%RDS) dos blocos dentais em função dos diferentes
tratamentos.
Tabela 3: Valores de média de dureza de superfície inicial, dureza após lesão cariosa, porcentagem de
perda de dureza superficial (%PDS), dureza após tratamento e % de recuperação de dureza de superfície
(%RDS) dos blocos dentais em função dos diferentes tratamentos.
Grupos
Grupo 1- Gel Neutro
sem NaF
Grupo 2- Gel + 2%
NaF, sem iontoforese
Dureza inicial
Dureza Pós
Lesão
%PDS
Dureza Pós
Tratamento
%RDS
325,7 ± 10,6
216,8 ± 15,7
33,4 ± 4,7
215,9 ± 14,8
-0,9 ±2,2
321,0 ± 16,7
211,5 ± 12,4
34,1 ± 3,1
214,3 ± 11,9
2,6 ± 3,5
Quando se compara as médias de dureza inicial com os valores de dureza pós-lesão superficial
de cárie, verifica-se que há uma diminuição significativa de perda de dureza. Essa diminuição da dureza
pode ser verificada nos dois grupos, através da média da porcentagem de perda de dureza superficial
(%PDS), conforme Tabela 3.
A análise de microdureza é bastante empregada, pois esta diretamente relacionada com o ganho e
perda de mineral (KODAKA et al, 1992; ATTIN et al., 2007). Através dos resultados demonstrados na
Tabela 3 comprova-se, que quando os blocos são submetidos à lesão superficial de cárie, há uma redução
nos valores de perda de dureza de superfície (%PDS), em ambos os grupos analisados. Isto se deve ao
fato de que quando se submete o bloco à cárie, ocorre uma dissolução de íons da hidroxiapatita, havendo
assim a perda de íons cálcio e fósforo da superfície do esmalte para o meio externo.
Ao longo do tempo, quando este processo de desmineralização se sobrepõe à remineralização, é
gerado um desequilíbrio na cavidade bucal, e uma quantidade significativa de íons é perdida, levando o
aparecimento da lesão inicial da cárie, e consequentemente uma diminuição da dureza do esmalte.
Quando avaliamos a média da dureza pós-tratamento, verifica-se um aumento significativo em
ambos os grupos. Esse aumento pode ser estatisticamente comprovado através da Tabela 4, onde nota-se
que no grupo 1 (Gel Neutro sem NaF), não tivemos um aumento da porcentagem de recuperação de perda
de dureza de superfície, já quando observamos o grupos 2 ( Gel + 2% NaF),notamos um aumento na
porcentagem de recuperação de perda de dureza de superfície. O fluoreto ativa o processo de
remineralização e inibe o processo de desmineralização, interferindo assim na velocidade de progressão
das lesões cariosas (JARDIM, MALTZ, 2005; CALVO et al., 2012).
A Tabela 4 apresenta os resultados da mediana, valor máximo e valor mínimo da porcentagem
de recuperação de dureza de superfície (%RDS) em função dos grupos de tratamento.
Tabela 4. Mediana, valor máximo e valor mínimo da porcentagem de recuperação de dureza de superfície
(%RDS) em função do grupo.
Grupo
Mediana
Mínimo
Máximo
1
-0,15 c
-5,42
1,27
2
1,72 bc
-0,45
10,87
Médianas seguidas de letras distintas diferem entre si (p<0,05). Grupo 1- Gel placebo; Grupo 2 - Gel com
flúor.
Através da Tabela 4, pode-se observar que os grupos 1 e 2 difererem entre si estatisticamente.
No grupo 2, obtivemos um aumento significativo nos valores de recuperação de dureza de superfície
(%RDS).
Quando os blocos foram submetidos aos seus devidos tratamentos, podemos verificar um ganho
de minerais e, consequentemente um aumento nos valores de recuperação de dureza de superfície
(%RDS), principalmente no grupo 2 (Gel com flúor).
Quantificação de fluoreto no esmalte
Determinação de flúor fracamente ligado na superfície do esmalte dental- Formação de
fluoreto de cálcio (CaF2).
Segundo JARDIM E MALTZ, 2005, quanto maior for a concentração de flúor presente no
esmalte dental, maior será a formação de fluoreto de cálcio (CaF 2) e fluorapatita (FA).
A Tabela 5 apresenta os valores de mediana, valor máximo e valor mínimo de CaF2 em função
dos grupos.
Tabela 5. Valores de mediana, valor máximo e valor mínimo de CaF2 em função do grupo.
Grupo
Mediana
Mínimo
Máximo
1
0,74 c
0,50
4,31
2
16,57 bc
8,98
35,05
Médianas seguidas de letras distintas diferem entre si (p<0,05). Grupo 1- Gel placebo; Grupo 2 - Gel com
flúor.
Através da Tabela 5, pode-se comprovar que os grupos 1 e 2, apresentaram diferenças
estatísticas significantes entre si. No grupo 2, nota-se uma formação significativa de fluoreto de cálcio na
superfície do esmalte, diferindo estatisticamente dos grupos 1.
Determinação de flúor fortemente ligado no esmalte dental - formação de fluorapatita (FA).
A tabela 6 apresenta os valores de mediana, valor máximo e valor mínimo de fluorapatita (FA)
em função do grupo.
Tabela 6. Mediana, valor máximo e valor mínimo de FA em função do grupo.
Grupo
Mediana
Mínimo
Máximo
1
0,003 d
0,003
0,008
2
0,013 cd
0,009
0,015
Medianas seguidas de letras distintas diferem entre si (p<0,05). Grupo 1- Gel placebo; Grupo 2 - Gel com
flúor.
Através da Tabela 6, comprova-se que houve uma diferença estatística em ambos os grupos,
porém no grupo 2 (Gel com flúor), encontra-se uma formação significativamente maior de fluorapatita
(FA) no esmalte, em relação ao grupo 1.
Nota-se que a formulação 1 (Gel Neutro), apesar de ser não ter a presença de fluoreto de sódio
(NaF), a passagem da corrente elétrica pode ser justificada, tanto pelo polímero aniônico empregado em
todas as formulações, onde temos a liberação de íons negativos em solução aquosa, quanto a presença de
íons de cálcio e fósforo nos espaços entres os prismas. Seria interessante em um trabalho futuro avaliar
um gel contendo íons de cálcio e fósforo, que favorece a passagem da corrente elétrica (GWINNETT,
1992; TEN CATE, 2001).
Análise de todas as variáveis, estudadas nos seus respectivos grupos.
A Tabela 7 apresenta estatisticamente, todos os valores encontrados para todas as variáveis
estudadas nos seus respectivos grupos.
Observa-se que quando analisamos a porcentagem de recuperação de dureza de superfície
(%RDS),há uma diferença estatística em ambos os grupos, sendo que o grupo 2 apresenta um maior valor
de recuperação de dureza de superfície (%RDS). O grupo 2 assim como esperado, ocorreu uma maior
formação de CaF2.
Por fim, quando avaliamos a formação de fluorapatita, estatisticamente observa-se um aumento
significativo nos valores de fluorapatita, sendo que no grupo 2, nota-se o maior valor.
A Tabela 7 apresenta os valores encontrados para todas as variáveis estudadas nos seus respectivos
grupos.
Tabela 7. Mediana (valor máximo e valor mínimo) da %RDS, CaF2 e FA em função do grupo.
Grupo
1
2
%RDS
-0,15 (-5,42; 1,27) c
1,72 (-0,45; 10,87) bc
CONCLUSÃO
CaF2
0,74 (0,50; 4,31) c
16,57 (8,98; 35,05) bc
FA
0,003 (0,003; 0,008) d
0,013 (0,09; 0,015) cd
A metodologia empregada foi eficaz na avaliação de eficácia da retenção do Flúor, e a aplicação
de Gel com flúor permitiu retenção deste no dente.
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