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MIRIAN DE WAELE SOUCHOIS DE MARSILLAC
Lesão ativa de cárie em esmalte e
perda mineral após o uso de
fluoretos em superfície oclusal:
Estudo “in vitro”.
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Odontologia, do Centro de
Ciências da Saúde da Universidade Federal
de Santa Catarina, como parte dos
requisitos para obtenção do título de Doutor
em Odontologia - Área de concentração:
Odontopediatria.
Orientador: Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira
Florianópolis
2007
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Milhares de livros grátis para download.
2
Catalogação na fonte por: Vera Ingrid Hobold Sovernigo CRB-14/009
D278l De Marsillac, Mirian de Waele Souchois
Lesão ativa de cárie em esmalte e perda mineral após o uso e fluoretos
em superfície oclusal: estudo in vitro / Mirian de Waele Souchois De
Marsillac; orientador Ricardo de Sousa Vieira.
– Florianópolis, 2007.
180 f. ; il.
Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de
Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Odontologia - Opção
Odontopediatria.
Inclui bibliografia.
1. Cárie dentária. 2. Microscopia, eletrônica de varredura; 3. Cimentos
de Ionômeros de Vidro; 4. Fluoretos Tópicos. I.Vieira, Ricardo de Sousa. II.
Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em
O
dontologia. III. Título. CDU 616.314-053.2
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3
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
Lesão ativa de cárie em esmalte e perda mineral
após o uso e fluoretos em superfície oclusal:
Estudo “in vitro”.
Esta tese foi julgada adequada para obtenção do título de “Doutor em
Odontologia”, área de concentração Odontopediatria, e aprovada em sua forma
final pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade Federal
de Santa Catarina.
Florianópolis, 23 de novembro de 2007.
_________________________________________
Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira
Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Odontologia
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________
Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira
Orientador
____________________________________________
Prof. Dr. Orlando Ayrton de Toledo
Membro
____________________________________________
Prof. Dr. Luiz Flávio Martins Moliterno
Membro
____________________________________________
Prof. Dr. Alberto Carlos Botazzo Delbem
Membro
____________________________________________
Prof. Dr. Luiz Henrique Maykot Prates
Membro
4
Epígrafe
“Em tudo, dai graças, porque esta é a vontade
de Deus em Cristo Jesus para convosco”.
1 Tessalonicenses 5.18
5
Dedico esta tese a
Deus.
6
Agradecimentos Especiais
Ao meu orientador, Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira, pela a sua
paciência, presença constante, disponibilidade, confiança, amizade e sua
retidão.
À memória de minha mãe Arlene Adrienne de Waele Mello e de meu pai
Hilton Souchois de Albuquerque Mello. Agradeço a ambos não só pelo
maravilhoso exemplo de vida, mas também de profissionalismo no atendimento
ao paciente e na elaborção de aulas e textos. Meus primeiros professores de
caráter, humildade, sabedoria e de perseverança em Cristo. Meu amor por
vocês é sem fronteiras.
Ao meu marido Fernando de Marsillac Lapolli, pelo seu amor,
companheirismo, entrega, paciência, disposição, compreensão e colaboração.
Acho que todas as palavras escritas não conseguem expressar o meu amor por
você.
As minhas irmãs Vivian de Waele Mello Braz e Lilian de Waele Mello,
cunhados e sobrinhos e aos demais familiares, pelo amor e apoio.
7
Aos parentes do meu marido, que me apoiaram, dividiram seu amor, me
receberam, em datas comemorativas ou não, e trouxeram esperança em
pequenos gestos. Vocês são jóias raras que Deus colocou no meu conívio.
As minhas amigas Profa. Dra. Hannelore Taschini Loevy, mestres
Gisele Caldas Alexandre e Maria Cristina Quelhas, e a Jacqueline Reifman,
pela presença, apoio e incentivo que vinham sempre por correio, e-mail ou
telefonema.
Aos professores da Disciplina de Odontopediatria do Departamento de
Estomatologia do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de
Santa Catarina, Dr. Ricardo de Sousa Vieira e Dras. Vera Lúcia Bosco, Maria
José de Carvalho Rocha, Izabel Cristina Santos Almeida, Joecí de Oliveira,
Sílvia Schaefer Tavares e Rosamaria Areal, pelos ensinamentos e troca de
informações, sempre fundamentados em evidências científicas. O esforço
dispendido com o curso de doutorado será sempre lembrado e a amizade
sincera de vocês é meu maior presente.
Aos professores e amigos da Disciplina de Odontopediatria da Faculdade
de Odontologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Sônia Lúcia
Macedo Marçal, Vera Lúcia Campos Santos, Marialice Pentagna, Dr. Luiz
Flávio Martins Moliterno e as Dras. Branca Heloisa de Oliveira Martins
8
Vieira e Vera Sovieiro, pelo incentivo, paricipação e amor, mesmo estando tão
distantes.
À técnica em higiene dental Mirabel de Lima, com quem tive o prazer de
trabalhar no consultório particular, e também meus pais, por incansáveis anos.
Sei que poderei contar sempre com sua honestidade e senso de justiça.
Aos novos amigos e mestres Alice Mara Rodrigues Batista, Thais
Regina Kummer, Karin Faust, Fabiane Borges de Liz, Luciana Rodrigues
Vieira Batista, Fábio Luiz Andretti, Cleonice da Silveira Teixeira e aos
Doutores Meire Coelho Ferreira, Carla Moreira Pitoni, Ângela Scarparro
Caldo-Teixeira, Cláudia Fernandes Volpato, Naudy Brodbeck May, Luiz
Carlos Machado Miguel, Dircelene Colares de Souza, Cimara Fortes
Ferreira, Lizete Feuser e demais colegas do curso de Pós-Graduação em
Odontologia, pelo carinhoso convívio.
9
Agradecimentos
À Universidade Federal de Santa Catarina onde fui tão bem acolhida e
me possibilitou a oportunidade de realizar o curso de Doutorado em
Odontologia.
Ao Diretor do Centro de Ciências da Saúde, Prof. Dr. Cléo Nunes de
Souza, pela simpatia e interesse com que sempre tratou todos os alunos.
Ao Programa de Pós-Graduação em Odontologia na pessoa do
Coordenador, Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira e do Sub-Coordenador Prof.
Dr. Luiz Henrique Maykot Prates, pelo estímulo, confiança e apoio dedicados a
minha pessoa.
À Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), através do
Programa de Capacitação Docente (PROCAD), por ter possibilitado o meu
afastamento da Disciplina de Odontopediatria da Faculdade de Odontologia da
Universidade do Rio de Janeiro e, assim, me auxiliar nessa empreitada para a
obtenção do título de Doutor em Odontologia.
Aos Chefes do Departamento de Odontologia Preventiva e Comunitária
da Faculdade de Odontologia do Estado do Rio e Janeiro nos anos de 2004-5,
10
Profa. Dra. Branca Heloisa de Oliveira Martins Vieira, e de 2006-7, Profa.
Dra. Flávia Raposo Gebara Artese, por terem apoiado minha escolha em
realizar o Curso de Doutorado na Universidade Federal de Santa Catarina,
permitindo o meu afastamento deste departamento.
Aos Professores Doutores Ricardo de Sousa Vieira, Izabel Cristina
Santos Almeida e Luiz Henrique Maykot Prates da Universidade Federal de
Santa Catarina, pela contribuição feita ao projeto de tese durante a banca
examinadora de qualificação do mesmo.
Aos Professores Doutores Ricardo de Sousa Vieira, Luiz Fávio Martins
Moliterno, Orlando Ayrton de Toledo, Alberto Carlos Botazzo Delbem, Luiz
Henrique Maykot Prates, e à suplente Profa. Dra. Izabel Cristina Santos
Almeida, pela paticição na minha banca examinadora de Tese de Doutorado
em Odontologia – Área de Concentração em Odontopediatria.
Ao Prof. Dr. Miguel Pedro Guerra e à funcionária Maria Luisa Peixoto,
do Laboatório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal,
Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciências Agrárias da Universidade
Federal de Santa Catarina, por cederem o estereomicroscópio e o microscópio
de luz polarizada para a confecção desta tese. É muito bom trabalhar com
pessoas acolhedoras e disponíveis como vocês.
11
À Profa. Dra. Ana Maria Maliska, a Mislene A. de Castro e a Keila
Christina Kleinjohann, do Laboratório de Caracterização Microestrutural do
Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa
Catarina, pela disponibilidade e carinho dispensados a mim durante a confecção
das fotomicrografias desta tese.
À Farmaceutica Dayane Nunes de Andrade, da Farmácia de
Manipulação Flor de Anis, pela formulação das soluções utilizadas nesta
pesquisa. Sua rapidez e o bom atendimento fizeram toda a diferença.
Aos Cirurgiões-dentistas Porfa. Vera Lúcia Campos Santos, Nivaldo
Nuernberg, Levy Rau, Simone Pigozzi Haro e Fernando Baca, que não
mediram esforços em contribuir com a doação e o envio dos terceiros molares
inclusos extraídos de seus pacientes.
À memória da funcionária Janete de Oliveira, auxiliar da Disciplina de
Cirurgia do Departamento de Estomatologia do Centro de Ciências da Saúde da
Universidade Federal de Santa Catarina, pelo incansável auxílio na doação dos
cisos inclusos removidos cirurgicamente nessa disciplina.
Ao apoio dos Doutores Professores Mônica Almeida Tostes Amaral,
Cinthia Pereira Machado Tabchoury, Jaime Aparecido Cury e Alberto
12
Carlos Botazzo Delbem, que me ajudaram, à distância através de e-mails, a
solucionar algumas questões metodológicas.
Aos amigos da turma de Doutorado em Odontopediatria, na área de
concentração de Odontopediatria, e atualmente Doutores, Ana Cristina Gerent
Petry Nunes, Ângela Scarparo Caldo-Teixeira, Carla Moreira Pitoni,
Eduardo Grigollo Patussi, Isabelita Azevedo Duarte, Meire Coelho Ferreira
e Michele da Silva Bolan, pelas experiências vividas e compartilhadas.
Aos amigos da turma de Mestrado em Odontopediatria, na área de
concentração de Odontopediatria, e atualmente Mestres, Alice Mara Rodrigues
Batista, Thais Regina Kummer, Ana Carolina Couto Robles, Karin Faust,
Núbia de Rosso Giuliani, pelo carinhoso convívio.
À Dra. Carla Moreira Pitoni, pelo auxílio com a revisão da análise
estatística desta pesquisa e pela nossa amizade.
À Mestra Karin Faust e Dras. Ângela Scarparo Caldo-Teixeira, Meire
Coelho Ferreira e Carla Moreira Pitoni, por terem compartihado
conhecimentos técnicos e laboratoriais tão importantes para a finalização desta
tese.
13
Ao Prof. Dr. Sérgio Fernando Torres Freitas, pelo auxílio em algumas
questões estatísticas.
Às secretárias da Disciplina de Odontopediatria, Elisabete Luz Caldeira
de Andrada e Ivalda Delmore dos Santos, pela prestimosidade e simpatia com
que sempre me trataram.
Às bibliotecárias Vera Ingrid Hobold Sovernigo, Maria Gorete Montguti
Savi e também às funcionárias Avani Feltz e Márcia Dietrich Santiago da
Biblioteca Setorial de Odontologia, pela disposição e o bom humor.
Ao funcionário Lauro Silva, do Labotório de Pesquisa da Odontologia,
pelo companheirismo e incansável auxílio.
À funcionária Ana Maria Vieira Frandolozzo, do Programa de Pós-
Graduação em Odontologia, e ao estagiário Diego André Caron, por estarem
sempre prontos a atender meus pedidos e resolver meus problemas.
À Profa. Márcia Rosena Soares Freccia, pela revisão do português, às
Profa. Sônia Lúcia Macedo Marçal e à Profa. Dra. Branca Heloisa de
Oliveira Martins Vieira, pelas revisões do inglês. Um texto bem redigido
simplifica a compreenção e traz satisfação ao ler.
14
Aos demais funcionários da Universidade Federal de Santa Catarina,
pelo convívio diário.
15
LISTA DE ABREVIATURAS
Å: ångström
°C: grau Celsius
KHN: valor de dureza Knoop (“Knoop Hardness Number”)
kV: Kilovolt
litro: l
m/l: mililitro por litro
ml: mililitro
mm: milímetro
mm
2
: milímetro quadrado
μm: micrometro
μmol/l F: micromol por litro de íon flúor
M: molar
mM: milimolar
%: porcentagem
ppm F: parte por milhão de íon flúor
pH: potencial hidrogeniônico
rpm: rotações por minuto
®
: Marca registrada
™: Marca registrada (“Trademark”)
x: vezes
16
SUMÁRIO
Pg
Resumo
17
Abstract
20
Introdução Geral
22
Artigo 1 - Versão em Português
Lesão de mancha branca ativa, com erosão e/ou amolecimento
superficial, em esmalte dental humano produzida por ácido
lático.
28
Artigo 1 - Versão em Inglês
Artificial active white spot lesion with surface softening and/or
erosion in human dental enamel produced by lactic acid.
53
Artigo 2 - Versão em Português
Efeito de um cimento de ionômero vidro e um verniz fluoreto na
perda mineral de cárie artificial oclusal: Estudo in vitro.
76
Artigo 2 - Versão em Inglês
Effect of a glass ionomer cement and a fluoride varnish on
mineral loss of artificial occlusal caries: In vitro study.
107
Referências
136
Apêndices
145
Anexos
156
17
Resumo
18
De Marsillac, Mirian de Waele Souchois. Lesão ativa de cárie em esmalte e
perda mineral após o uso e fluoretos em superfície oclusal: Estudo in vitro.
2007. 180f. Tese (Doutorado em Odontologia – Área de concentração
Odontopediatria) – Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
RESUMO
O presente estudo in vitro foi dividido em dois artigos. O primeiro artigo foi
realizado para avaliar através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
pelo teste de microdureza interna (MI) se a metodologia descrita neste
experimento pode ser utilizada na indução de lesão de mancha branca ativa
(MBA) em esmalte dentário humano. Dez molares permanentes humanos foram
utilizados neste experimento in vitro onde foram induzidas lesões de MBA em
superfície lisa e não abrasionadas de esmalte. Uma amostra de superfície lisa
de cada dente foi recoberta com duas camadas de esmalte para unhas, exceto
por uma área medindo 2,5 mm x 1 mm (2,5 mm
2
), delimitada no centro da
amostra. Cada amostra foi exposta individualmente a 10,4 ml de uma solução
desmineralizadora contendo: 0,1 mol/l de ácido lático tamponado; 0,2% de ácido
poliacrílico; 0,03 ppm F; e a solução foi saturada com 50% de hidroxiapatita em
pH 5,0 durante 42 dias (37
o
C) sem agitação. As amostras foram seccionadas no
centro das lesões de MBA e uma metade foi analisada ao MEV e a outra foi
submetida a teste de MI. Resultados: A média de profundidade da lesão de MBA
foi de 80 μm (dp = 78,8) e foi possível detectar ao olho nu uma superfície branca
rugosa e sem brilho. As fotomicrografias feitas com o MEV demonstraram que
embora algumas áreas na superfície das lesões de MBA aparentassem estar
relativamente intactas, outros locais da lesão apresentavam erosão. Um padrão
prismático de dissolução, com o aumento das bainhas dos prismas de esmalte,
foi observado em todas as amostras. Em algumas amostras também foram
observados locais de destruição do centro dos prismas de esmalte. Essa
metodologia pode ser utilizada para induzir lesões de MBA em esmalte dental
humano, porém, quando forem realizados testes de MI, deve ser levada em
consideração a erosão na superfície das mesmas. O segundo artigo determinou
a perda mineral (∆Z) de lesões de MBA artificiais: apenas expostas a um desafio
cariogênico de alto risco (DCAR) ou previamente tratadas com um cimento de
ionômero vidro (CIV) ou um verniz fluoretado (VF), passando depois pelo
mesmo DCAR. Sessenta terceiros molares humanos não irrupcionados foram
secionados na superfície occlusal, em sentido buco-lingual, e desmineralizados
por 42 dias. Uma metade oclusal de cada dente foi alocada para o grupo
controle (D), e a outra foi destinada para grupos experimentais: A (ciclagem de
pH); B (CIV + ciclagem de pH); e C (VF + ciclagem de pH). O teste de
microdureza interna foi realizado. O teste de ANOVA de um critério (p=0.008) e
o teste de Tukey (95%) determinou haver diferença estatística entre os grupos.
Os valores médios para ∆Z foram de 4.983,53 para o grupo A
(b)
; 3.090,93 para
B
(a)
; 4.303,29 para C
(ab)
; e 4505.61 para o grupo D
(b)
. Lesões de MBA, quando
expostas a um DCAR, sofrem uma perda mineral considerável. Quando essas
19
lesões foram tratadas com CIV obtiveram os menores resultados para ∆Z
enquanto o VF promoveu resultados intermediários. Implicações clínicas: Os
produtos fluoretados testados podem diminuir a perda mineral de lesões naturais
de MBA em superfícies oclusais.
Palavras-chave: Cárie Dentária; Esmalte Dentário, ultraestrutura; Microscopia,
eletrônica de varredura; Cimento de Ionômero de Vidro; Cárie Dentária;
Fluoretos Tópicos.
20
Abstract
21
De Marsillac, Mirian de Waele Souchois. Enamel active white spot lesion and
mineral loss after the use of fluorides in occlusal surface: An in vitro study.
2007. 180f. Thesis (PhD in Dentistry – Pediatric Dentistry) – Post-graduate
Program in Dentistry, Federal University of Santa Catarina, Florianópolis.
ABSTRACT
The present in vitro experiment was divided in to two articles. The first
article was made to assess trough scanning electron microscopy (SEM) and by
cross-section microhardness test (CSMH) whether the methodology exposed in
this experiment can be used to induce active white spot lesion (WSL) in human
dental enamel. Ten human permanent molars were used in this in vitro
experiment to create artificial active WSLs on smooth and unabraided enamel
surfaces. One section of each tooth was double coated with nail varnish except
for a limited area sized 2.5 mm x 1 mm (2.5 mm
2
) at the center of the surface.
Each specimen was individually exposed to 10.4 ml of a demineralizing solution
containing: 0.1 mol/l lactic acid buffer; 0.2% polyacrilic acid; 0.03 ppm F; and
50% saturated with hydroxyapatite at pH 5.0, during 42 days (37
o
C) without
agitation. Samples were sectioned in the center of the artificial WSL and one half
was analyzed in SEM and the other half was submitted to CSMH test. The mean
depth of the active WSL was 80 μm (sd= 78.8) and a white dull rough surface
could be detected by the unaided eye. SEM images demonstrated that although
some surface areas of the active WSL appeared to be relative intact erosion was
present. A prismatic pattern of dissolution was observed in all samples with an
enlargement of the prism sheaths. In some samples there were also sites of
destruction of prism cores. This methodology can be used to induce an active
WSLs in human dental enamel but surface erosion has to be taken into account
when performing CSMH test.The second article was an experiment sought to
determine the mineral loss (∆Z) of artificially induced active WSLs: exposed to a
high risk cariogenic challenge (HRCC) using pH cycling; treated with a glass
ionomer cement (GIC) or a fluoride varnish (FV) and submitted to the same
HRCC. Sixty unerupted human third molars were sectioned buccolingually on the
occlusal surface and demineralized for 42 days. One half of each tooth was
allocated to a control group (D) and the other were used as experimental groups:
A (pH cycling); B (GIC + pH cycling); and C (FV + pH cycling). Cross sectional
microhardness test was performed and ∆Z was assessed. One way ANOVA
(p=0.008) and Tukey´s test (95%) determined statistical difference among
groups. Mean values for ∆Z were 4983.53 for group A
(b)
; 3090.93 for B
(a)
;
4303.29 for C
(ab)
; and 4505.61 for group D
(b)
. HRCC promoted a greater mineral
loss in active WSLs. Lesions treated with GIC had the lowest ∆Z improving the
mineral content of WSLs while FV had intermediate results. The fluoride products
tested might be able to improve mineral loss on natural occlusal WSLs.
Key words: Dental Caries; Dental Enamel, ultrastructure; Microscopy, electron
scanning; Glass Ionomer Cement; Dental Caries; Topical Fluorides.
22
Introdução
23
INTRODUÇÃO
Analisando dados obtidos no Projeto SB Brasil 2000 para crianças,
adolescentes e adultos, é possível verificar que a cárie dentária ainda é um
problema de saúde pública no nosso país (BRASIL, 2004).
A cárie dentária é associada com maior freqüência a determinados dentes
e à morfologia dentária específica, sendo os sulcos e fissuras os prinicipais
locais onde a doença predomina. Estratégias para avaliação do risco à cárie
dentária devem ser realizadas para uma população específica, indivíduos e
determinados sítios dentários (ANDERSON, 2002).
A face oclusal dos primeiros molares permanentes possui uma tendência
maior à cárie dentária (LI et al., 1993; WORKSHOP ON GUIDELINES FOR
SEALANT USE: RECOMMENDATIONS, 1995; BLAYNEY e HILL, 1967). Esses
dentes são de fundamental importância para o correto desenvolvimento da
oclusão nos seres humanos (TAVARES et al., 2002). Os primeiros molares
permanentes irrompem na boca da criança em torno dos seis anos de idade
(LUNT e LAW, 1974) e, geralmente, são um dos primeiros dentes permanentes
a fazê-lo. Esses elementos dentários levam em torno de 12 meses, desde o
primeiro aparecimento na gengiva, até a completa oclusão funcional
(CARVALHO; EKSTRAND; THYLSTRUP, 1991; SATO, 1991). Dentes não
irrupcionados possuem porosidades no esmalte externo que podem facilitar a
difusão de ácidos oriundos da placa bacteriana, enquanto esses não
completarem sua maturação pós-irruptiva (FEJERSKOV; JOSEPHSEN; NYVAD,
24
1984). Além disso, o potencial de risco à doença cárie nos primeiros molares
permanentes é maior que nos outros dentes devido a sua macromorfologia
oclusal. O acúmulo de placa bacteriana nas fóssulas e fissuras oclusais desses
dentes têm uma redução significativa, quando os mesmos atingem uma oclusão
funcional (EKSTRAND et al., 1993). Sua limpeza pode ficar prejudicada pela
falta de uma adequada higiene bucal. Entretanto, um programa de higiene bucal
individualizado para primeiros molares permanentes em irrupção, com consultas
de retornos para limpeza profissional e motivação, uma escovação diferenciada
e o auxílio dos responsáveis, duas vezes ao dia, foram capazes de reduzir a
placa bacteriana e o número de lesões de mancha branca ativa (MBA) nesses
dentes, durante o período de um ano (CARVALHO; EKSTRAND; THYLSTRUP,
1991).
A utilização de fluoretos é um método reconhecidamente eficaz na
prevenção e na remineralização de lesões iniciais de cárie no esmalte dentário
(TEN CATE e FEATHERSTONE, 1991; FEATHERSTONE, 2000;
FEATHERSTONE, 2004). O uso de fluoretos deve ser baseado no risco de cárie
do paciente (TINANOFF e DOUGLAS, 2002). Para aumentar a possibilidade de
contato do fluoreto tópico à superfície dentária, o mesmo foi adicionado ao
verniz odontológico (VF) a fim de que pudesse, então, permanecer durante
períodos prolongados (MURRAY, 1992;
BLINKHORN e DAVIES, 1998). O uso
de vernizes fluoretados é encorajado pela literatura odontológica (ISMAIL, 1998;
BELTRÁN-AGUILAR; GOLDSTEIN; LOCKWOOD, 2000; AMERICAN
ACADEMY OF PEDIATRIC DENTISTRY, 2006-7). Os VFs podem prevenir a
25
desmineralização do esmalte em dentes decíduos (MURRAY; WINTER; HURST,
1977; WEINSTEIN et al., 1994; WEINTRAUB et al., 2006) e permanentes
(HOLM; HOLST; MEJÀRE, 1984; MURRAY; WINTER; HURST, 1977). Os VFs
também podem retardar a progressão e remineralizar as lesões de MBA em
esmalte dental de decíduos (WEINSTEIN et al., 1994; AUTIO-GOLD e
COURTS, 2001; QUEIROZ et al., 2003), dentes permanentes (ÖGAARD;
RÖLLA; HELGELAND, 1984; HOLMEN et al., 1986; ADRIAENS; DERMAUT;
VERBEECK, 1990), incluindo superfícies de sulcos e fissuras de molares
permanentes (FLÓRIO et al., 2001).
Outra forma de intervir de maneira não invasiva é através do uso de
selantes de fóssulas e fissuras. Os selantes resinosos possuem uma grande
resistência ao deslocamento em relação aos selantes de cimento de ionômero
de vidro (CIV) (WORKSHOP ON GUIDELINES FOR SEALANT USE:
RECOMMENDATIONS, 1995; AMERICAN ACADEMY OF PEDIATRIC
DENTISTRY, 2006-7). Os selantes resinosos são efetivos na prevenção de cárie
dentária, desde que sua integridade marginal e sua retenção no local sejam
mantidas intactas (GWINNETT et al., 1982). Um estudo clínico demonstrou que
lesões de cárie oclusal, quando seladas com selante resinoso, tornavam-se
inativas desde que o mesmo permanecesse sem infiltração, rachadura e/ou
perda (MERTZ-FAIRHURST; SCHUSTER; FAIRHURST, 1986). Quanto à
retenção do selante de CIV, alguns autores o consideram com uma pequena
capacidade em permanecer retido nos sulcos e fissuras dos dentes (ÖVREBÖ e
RAADAL, 1990; WILLIAMS et al., 1996). Por outro lado, vários estudos clínicos
26
utilizando os selantes de CIV têm demonstrado sua efetividade na prevenção de
cárie e uma boa retenção, em consultas de retorno até dois (MCLEAN e
WILSON, 1974), três (HOLMGREN et al., 2000; FRENCKEN; MAKONI;
SITHOLE, 1998) e cinco anos (PARDI et al., 2003; TAIFUR et al., 2003; BARJA-
FIDALGO et al., 2005). Dentes que receberam um selante de CIV e são
expostos novamente ao meio bucal, devido à perda do selamento, possuem
chances menores de desenvolver cárie dentária (WILLIAMS et al., 1996;
BEIRUTI et al., 2006). Esse fato pode ser resultado da combinação do efeito
conjunto da aquisição de fluoreto naquela superfície, oriundo do selante de CIV,
e da presença desse material como resíduo no interior das fóssulas e fissuras
(MEJÀRE e MJÖR, 1990; SEPPÄ e FORSS, 1991). Por isso, Williams et al.
(1996) recomendam o uso do selante de CIV como um material odontológico
capaz de liberação de fluoreto ao invés de um simples obliterador de fóssulas e
fissuras. Esses autores também o indicam em situações onde podem ocorrer
certa presença de umidade, em casos onde o paciente tenha pouca idade ou
não possua capacidade para colaborar.
É necessário que o profissional utilize os conceitos modernos de
diagnóstico de cárie (PITTS, 2004) para fazer observação e controle da lesão
inicial em esmalte dentário ou ainda optar por outros tratamentos não invasivos.
Esses conceitos também auxiliam o profissional a avaliar o desfecho para
qualquer um dos dois procedimentos adotados. A adesão do paciente é sempre
um fator primordial a ser considerado pelo profissional, qualquer que seja o
procedimento adotado por ele. Os fatores etiológicos que impelem o processo
27
carioso devem ser modificados, caso contrário qualquer tratamento não invasivo
ou invasivo que o profissional adote jamais será efetivo a longo prazo. Quando
uma lesão de esmalte é diagnosticada em seu início, o equilíbrio no processo
dinâmico entre a desmineralização e a remineralização pode acarretar em
cavitação, reparo, reversão ou manutenção da situação. O ideal seria que
pequenas concentrações de fluoreto estivessem presentes na interface dente e
fluidos bucais ou entre fluido da placa bacteriana e o dente. O fluoreto altera o
equilíbrio fisiológico entre a perda mineral e o reparo em favor do último (TEN
CATE; FEATHERSTONE, 1991; FEATHERSTONE, 2000).
O presente estudo teve dois objetivos: a) Avaliar por intermédio de
microscopia eletrônica de varredura (MEV) e pelo teste de microdureza interna
(MI) se a metodologia descrita neste experimento pode ser utilizada na indução
de lesão de mancha branca ativa (MBA) em esmalte dentário humano; b)
Determinar a perda mineral (∆Z) de lesões artificiais de MBA, produzidas em
oclusal de terceiros molares inclusos extraídos, apenas expostas a um desafio
cariogênico de alto risco (DCAR) ou previamente tratadas com um CIV ou ainda
um VF, posteriormente também submetidas ao mesmo DCAR.
28
Artigo 1:
Versão em Português
29
Lesão de mancha branca ativa, com erosão e/ou amolecimento superficial,
em esmalte dental humano produzida por ácido lático.
1. Mirian de Waele Souchois de Marsillac, Mestrado em Odontologia, Aluna
do Doutorado em Odontologia da Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis e Professora Assistente da Disciplina de
Odontopediatria da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Brasil.
2. Ricardo de Sousa Vieira, Doutor em Odontologia, Professor Associado I
na Disciplina de Odontopediatria da Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis, Brasil.
Contato com autor:
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
Endereço: Boulevard 28 de setembro, 157/ sala 226, Vila Isabel, Rio de Janeiro
– RJ. CEP 20.551-030
e-mail: [email protected]
Telefone/Fax: (21) 2587-6372
30
Resumo:
Objetivo: Avaliar através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
pelo teste de microdureza interna (MI) se a metodologia descrita neste
experimento pode ser utilizada na indução de lesão de mancha branca ativa
(MBA) em esmalte dentário humano. Metodologia: Dez molares permanentes
humanos foram utilizados neste experimento in vitro onde foram induzidas
lesões de MBA em superfície lisa e não abrasionadas de esmalte. Uma amostra
de superfície lisa de cada dente foi recoberta com duas camadas de esmalte
para unhas, exceto por uma área medindo 2,5 mm x 1 mm (2,5 mm
2
), delimitada
no centro da amostra. Cada amostra foi exposta individualmente a 10,4 ml de
uma solução desmineralizadora contendo: 0,1 mol/l de ácido lático tamponado;
0,2% de ácido poliacrílico; 0,03 ppm F; e a solução foi saturada com 50% de
hidroxiapatita em pH 5,0 durante 42 dias (37
o
C) sem agitação. As amostras
foram seccionadas no centro das lesões de MBA e uma metade foi analisada ao
MEV e a outra foi submetida a teste de MI. Resultados: A média de profundidade
da lesão de MBA foi de 80 μm (dp = 78,8) e foi possível detectar ao olho nu uma
superfície branca rugosa e sem brilho. As fotomicrografias feitas com o MEV
demonstraram que embora algumas áreas na superfície das lesões de MBA
aparentassem estar relativamente intactas, outros locais da lesão apresentavam
erosão. Um padrão prismático de dissolução, com o aumento das bainhas dos
prismas de esmalte, foi observado em todas as amostras. Em algumas amostras
também foram observados locais de destruição do centro dos prismas de
esmalte. Essa metodologia pode ser utilizada para induzir lesões de MBA em
esmalte dental humano, porém, quando forem realizados testes de MI, deve ser
levada em consideração a erosão na superfície das mesmas.
Relevância clínica: As lesões de MBA induzidas artificialmente foram capazes de
se assemelhar às lesões de MBA naturais. As imagens obtidas com o MEV do
esmalte dentário poderiam ajudar o clínico a compreender a real extensão da
doença e facilitar nos experimentos in situ que estivessem relacionados com a
remineralização de lesões de MBA.
Palavras-chave: Cárie Dentária; Esmalte Dentário, ultraestrutura; Microscopia,
eletrônica de varredura.
31
INTRODUÇÃO:
O primeiro sinal visual da cárie dentária é comumente conhecido como
uma “lesão de mancha branca”. As etapas iniciais dessa lesão não podem ser
detectadas ao olho nu. O diagnóstico clínico desse tipo de lesão só pode ser
realizado quando o dente está limpo, seco e bem iluminado.
1,2
A superfície do
esmalte que está envolvida nessa lesão perde o brilho e se torna esbranquiçada,
macia e com uma textura áspera. Algumas vezes essa lesão pode se tornar
pigmentada por material exógeno que é absorvido nessa região porosa.
3,4,5
Embora a lesão de MBA seja considerada por muitos como uma lesão
incipiente, essa é um estágio relativamente tardio do processo carioso no
esmalte dentário.
6
Alguns estudos in vivo relatam modificações no aspecto clínico e
histológico da superfície do esmalte dentário durante a inativação de uma lesão
de MBA.
7,8,9
Tem sido mostrado que as lesões de MBA no esmalte dentário com
uma aparência esbranquiçada, sem brilho e rugosa, quando se tornaram inativas
adquiriram um aspecto de superfície brilhante, lisa e dura.
Antes mesmo que a lesão cariosa se torne visível ao olho nu, essa já
envolveu a dissolução da microestrutura externa do esmalte dentário. A
embebição de amostras de esmalte dentário em quinolina para a observação em
microscopia de luz polarizada, demonstrou que a dissolução era identificada
como uma zona translúcida.
3
A liberação de componentes químicos, pela
dissolução parcial da periferia dos cristalitos
7,10
, para a fase líquida que os
circunda
11,12
, é uma reação inicial importante entre o ácido oriundo da placa
32
bacteriana e a superfície do esmalte dentário. Quando o ácido lático é utilizado
para o estudo de lesão artificial de MBA, fase líquida da lesão permanece
saturada em relação aos diferentes íons durante o ataque carioso. A
desmineralização de um dente consiste em dois processos: a dissolução do
mineral no limite mais interno da mesma (zona de vanguarda da lesão) e a
difusão dos íons de ácido do metabolismo bacteriano, sendo que os íons
minerais são transportados para fora da matriz do esmalte. Geralmente, a
difusão é um processo mais lento que a dissolução.
12
A difusão do ácido da
placa bacteriana ocorre predominantemente nos espaços interprismáticos e
intercristalinos (ou poros) do esmalte dentário preenchidos com água e
proteínas. Vários estudos têm demonstrado que a zona de superfície da lesão é
mais porosa que o esmalte dentário sadio circunjacente ao mesmo. O aumento
das bainhas dos prismas são vias estruturais de passagem do ácido da
superfície do esmalte dentário para a lesão de subsuperfície em formação. O
esmalte dentário abaixo dessa zona afetada é mais poroso que a sua superfície.
Conseqüentemente, essa superfície ou zona de esmalte dentário afetada não é
uma área intacta e mostra uma tendência clara à desmineralização de
subsuperfície.
5,7,10,11,13,14,15,16
Um experimento in vivo demonstrou que a dissolução direta da superfície
do esmalte dentário era observada em todos os estágios de desenvolvimento da
lesão, promovendo um aumento dos espaços intercristalinos.
7
Com o progresso
da lesão, a erosão direta dessa superfície se torna mais evidente e pode ser
detectada clinicamente como uma MBA. Quando comparado ao esmalte sadio a
33
lesão de MBA possui uma superfície rugosa, esbranquiçada e sem brilho ou com
um aspecto de “branco giz”. Dois fenômenos podem ser relacionados às
características clínicas citadas: uma delas é a desmineralização de
subsuperfície devido ao aumento da porosidade interna do esmalte dentário e a
outra é causada pela erosão direta do esmalte superficial. A superfície irregular
e erodida juntamente com a lesão de subsuperfície geram as características
clínicas já mencionadas típicas da lesão de MBA.
10,16
O objetivo do presente estudo in vitro foi de avaliar por microscopia
eletrônica de varredura (MEV) e pelo teste de microdureza interna (MI) se a
metodologia aplicada neste experimento pode ser utilizada para a indução de
lesão artificial de MBA no esmalte dentário humano.
MATERIAIS E MÉTODOS:
Dez molares humanos irrupcionados foram utilizados neste experimento.
O parecer consubstanciado do Comitê de Ética em Pesquisa com Seres
Humanos da Universidade Federal de Santa Catarina (Brasil) aprovou o
desenvolvimento desta pesquisa. Os dentes usados neste estudo foram
extraídos por motivos alheios à mesma e as razões para tal estavam
especificadas no prontuário odontológico do paciente. Todos os pacientes eram
adultos, residentes em local com água de abastecimento fluoretada (1 ppm F), e
foram atendidos na Universidade Federal de Santa Catarina. Inicialmente todos
os dentes foram limpos com água corrente e detergente, com uma escova
34
dental. Qualquer tecido mole foi removido dos dentes empregando-se uma
cureta dental. Em seguida, foi realizada uma profilaxia com taça de borracha e
uma mistura de pedra-pomes e água deionizada em baixa rotação. Todos os
espécimes foram lavados com água deionizada e o seccionamento das raízes
dentárias foi efetuado com um disco diamantado (n
o
11-4254, serie 15 LC,
Buehler – Lake Bluff Illinois - EUA) acoplado a uma cortadeira elétrica
(ISOMET™ 1000, Buehler - Lake Bluff, Illinois – EUA) refrigerada com água
deionizada. O tecido pulpar foi removido das coroas dentárias e essas foram
seccionadas duas vezes no longo eixo da coroa dental gerando quatro
amostras. Todas as amostras obtidas foram inspecionadas em um
estereomicroscópio (Olympus SZH10 - Olympus Optical do Brasil, Ltda., São
Paulo, SP - Brasil) acoplado a um sistema de captura de imagem digital
(Olympus DP12 - Olympus Optical do Brasil, Ltda., São Paulo, SP - Brasil) para
excluir exemplares contendo defeitos de superfície, rachaduras, cárie dentária
e/ou alterações de coloração (25x). Apenas uma das amostras de cada dente foi
selecionada.
Todas as superfícies lisas e não abrasionadas foram isoladas com duas
camadas de um esmalte vermelho para unhas, exceto por uma área limitada
com papel adesivo medindo 2,5 mm x 1 mm (2,5 mm
2
). Após total secagem do
esmalte para unhas em temperatura ambiente, foi removido o papel adesivo e as
amostras foram submersas em 10,4 ml
17,18
de uma solução desmineralizadora a
37
o
C sem agitação. A solução desmineralizadora foi preparada baseada em
White
17
e continha: 0,1 mol/l de ácido láctico tamponado; 0,2% de ácido
35
poliacrílico (Carbopol
®
980 – DEG Importadora de Produtos Químicos Ltda., São
Paulo, SP - Brazil); 0,03 ppm F
19
; essa solução foi saturada com 50% de
hidroxiapatita (Gen-phos HA - Hospitália Cirúrgica Catarinense Ltda.,
Florianópolis Santa Catarina - Brasil) em pH 5,0.
As amostras permaneceram em 10,4 ml de solução desmineralizadora
durante 42 dias, sendo que uma nova solução era preparada e trocada a cada
14 dias. Para evitar o crescimento de fungos foi acrescentado 0,18% de
metilparabeno a essa solução.
20
Após a desmineralização, cada amostra foi lavada com água deionizada
durante 10 segundos. Todas as amostras foram seccionadas no centro da lesão
de MBA artificial utilizando-se o mesmo disco diamantado em uma cortadeira
elétrica ISOMET 1000. Esse procedimento foi realizado com refrigeração de
água deionizada em baixa rotação (100 rpm). As amostras foram, então, limpas
em frascos individualizados com água deionizada em um aparelho de ultra-som
(Ultrasonic Cleaner 1440D - Odontobrás Indústria de Equipamentos Médicos e
Odontológicos, Ribeirão Preto, SP – Brasil), por 20 minutos, e secadas em
temperatura ambiente sobre papel absorvente. Dez das amostras seccionadas
foram submetidas a teste de microdureza interna (MI) do esmalte dentário e as
outras respectivas secções foram observadas em microscópio eletrônico de
varredura (MEV).
Antes de efetuar o teste de MI as amostras foram incluidas em resina de
poliéster (Central do Fiber Glass, Florianópolis, SC - Brasil) e após a sua presa
foram lixadas e polidas em uma politriz da marca DP10 Struers machine
22
36
(Panambra Industrial e Técnica SA, São Paulo, SP - Brasil). O teste de MI do
esmalte dentário foi realizado com um indentador Knoop em um microdurômetro
Shimadzu Micro Hardness Tester, Serie HMV-2 (Shimadzu Corporation Testing
& Weighing equipment division, Kioto - Japão), como descrito previamente por
Argenta et al.
21
e De Marsillac et al.
22
(em apreciação). Tanto a área da lesão de
MBA quanto o esmalte sadio circunjacente, coberto pelo esmalte para unhas,
foram submetidos ao teste de MI. Após a obtenção das médias de MI, em cada
uma das sete profundidades para o esmalte sadio e da lesão, esses valores
foram transformados em porcentagem do volume mineral segundo a fórmula de
Featherstone et al.
23
A profundidade da lesão foi definida por Djikman et al.
24
baseada, a partir da parte externa do esmalte, no teor de até 95% do valor de
conteúdo mineral do esmalte sadio.
As amostras submetidas ao MEV requerem desidratação em
concentrações crescentes de etanol.
25
Todas as amostras foram cobertas com
uma camada de ouro de cerca de 300 Å de espessura
5
em um aparelho Sputter
Coater, Bal-Tec SCD005 (BAL-TEC AG, Balzers - Principado de Liechtenstein) a
vácuo. A superfície externa do esmalte dentário foi observada e fotografada com
um MEV (Philips XL30, Eindhoven - Holanda), de maneira randomizada, nos
seguintes aumentos: 16, 60, 250 e 400 vezes e, em alguns espécimes, um
aumento de 8.000x foi utilizado. Uma visão sagital (interna) do esmalte dentário
com lesão de MBA foi analisada com aumentos de 120, 200 e, em algumas
ocasiões, de 400 vezes. O aparelho de MEV foi operado em 10 ou 20 kV.
37
RESULTADOS:
A tabela 1 contém a média da MI Knoop e o respectivo valor de
porcentagem mineral juntamente com o desvio padrão (dp) obtido em cada
profundidade analisada na lesão de MBA ou no esmalte hígido. Devido à erosão
ou a uma grande perda de substância mineral (amolecimento) na superfície da
lesão de MBA, todas as amostras tiveram um valor de dureza Knoop muito baixo
ou perda da superfície externa em até 20 μm. Sempre que houver um valor
muito baixo de dureza Knoop, esse não poderá ser medido de forma adequada
no monitor do computador. Ainda nessa tabela, a profundidade média da lesão
de MBA foi de 100 μm (80,3 e dp = 12,1).
Table 1 – Valores de microdureza Knoop para esmalte sadio e para a lesão de
MBA, volume de porcentagem mineral e desvio padrão (dp) em cada
profundidade avaliada.
Esmalte Sadio (N=10) Lesão de MBA (N=10)
Profundidade
Média Knoop
(dp)
% de volume
mineral (dp)
Média Knoop
(dp)
% de volume
mineral (dp)
20 μm 295,8 (39,5) 85,1 (5,1) ---------- ----------
40 μm 307,8 (44,2) 86,6 (5,5) 29,75 (13,5) 34,4 (3,8)
60 μm 321,7 (58,8) 88,1 (7,2) 116,4 (58,8) 54,4 (17,3)
80 μm 324,1 (39,5) 88,6 (4,8) 231,9 (78,8) 75,9 (10,8)
100 μm 332,8 (30,5) 89,7 (3,7) 265,2 (30,5) 80,3 (12,1)
120 μm 345,6 (33,0) 91,2 (3,8) 307,7 (33,2) 86,6 (3,8)
140 μm 352,3 (23,5) 92,0 (2,7) 327,5 (25,4) 89,1 (2,8)
Tabela 2 (APÊNDICE A) mostra o número de amostras com um baixo
valor Knoop (amolecimento) ao teste de MI ou perda de estrutura do esmalte
(erosão) em todas as profundidades avaliadas.
38
As fotomicrografias feitas com auxílio do MEV foram realizadas de forma
aleatória das áreas de lesão de MBA em cada uma das dez amostras. O local da
amostra exposto a solução desmineralizadora pôde ser distinguido ao olho nú e
também em aumento de 16x ao MEV (figura 1). As imagens demonstraram que,
em aumentos menores (16x ou 60x), algumas áreas da lesão de MBAestavam
erodidas e outras pareciam aparentemente intactas quando comparadas ao
esmalte sadio circundante (figura 1).
Figura 1 – Fotografia da amostra do dente número 4 em estereomicroscópio (7x)
demonstrando a área do esmalte dentário exposta à solução desmineralizadora
na porção superior direita da imagem. Aspecto da mesma amostra em pequeno
aumento (16x) ao MEV.
39
Um padrão prismático de destruição foi observado em todas as amostras
que foram analisadas em áreas erodidas e nas áreas de esmalte aparentemente
intacto. Esse padrão origina um aumento da bainha do prisma (figura 2).
Algumas áreas superficiais foram acometidas por erosão, onde foram
evidenciadas pericimatias subjacentes se sobrepondo no esmalte dentário
(figura 2).
Figura 2 – Amostra do dente número 4 demonstrando a erosão da superfície
evidenciando pericimatias subjacentes (60x) na imagem superior direita. As
setas na imagem de maior aumento (250x) apontam para a sobreposição das
pericimatias. Na mesma fotomicrografia pode ser distinguido um padrão
prismático de destruição.
40
Algumas vezes o aumento das bainhas dos prismas criou uma estrutura
em forma de “arcos” (seta na figura 3). Todas amostras apresentaram destruição
do centro dos prismas (figura 3) em áreas de erosão superficial.
Figura 3 – No quadro da maior imagem (400x) a amostra do dente número 3
mostra um padrão prismático de destruição da superfície do esmalte e a seta
indica a estrutura em forma de arco. A destruição do centro do prisma pode ser
vista na fotomicrografia no canto superior direito (8.000x).
41
Vias estruturais, promovidas pela difusão da solução desmineralizadora,
são observadas nos espaços interprismáticos e intercristalinos em um local de
padrão prismático de desmineralização em uma área não erodida na amostra do
dente 6 (figura 4).
Figura 4 – Amostra do dente número 6 no canto superior direito (8.000x) mostra
um local sadio de esmalte dentário e na imagem maior as setas destacam as
áreas de dissolução intercristalina e interprismática no mesmo dente, em um
local onde não havia erosão da MBA (8.000x).
42
A fotomicrografia da porção interna da lesão de MBA também mostra
algumas partes de perda da superfície externa do esmalte (figura 5).
Figura 5 – Secção transversal da lesão de MBA da amostra do dente número 4
onde as chaves delimitam a porção erodida da superfície do esmalte dentário
(120x).
DiSCUSSÃO:
Uma solução de ácido lático tamponada foi utilizada neste experimento
para produzir lesão de cárie em amostras de esmalte dentário humano,
17,18
porque esse ácido representa 90% ou mais da sacarose e/ou glicose fermentada
pelos Streptococcus.
26,27
Esses são os microorganismos predominantes no início
43
da colonização da placa dental em esmalte ou superfícies radiculares
28
em
indivíduos cárie ativos ou não.
29
A solução desmineralizadora empregada neste estudo foi capaz de criar
cárie artificial em molares humanos extraídos que se assemelham à lesão
natural de MBA de superfície lisa quando comparados a literatura. O ácido
poliacrílico foi usado nessa formulação para restringir a difusão do ácido láctico
no esmalte dentário e criar lesões de subsuperfície.
17,30,31
Uma pequena
concentração de fluoreto
19
também foi utilizada para auxiliar na criação da zona
de superfície da lesão de MBA e evitar uma grande erosão do esmalte
dentário.
32
Outros estudos laboratoriais têm utilizado diferentes métodos para
restringir a difusão do ácido na superfície do esmalte e criar lesões de
subsuperfície em esmalte dentário humano ou bovino como: sistemas de
géis
33,34
; soluções desmineralizadoras enriquecidas com cálcio e fosfato
contendo fluoretos
35,36,37
ou sem fluoreto
38,39
; soluções desmineralizadoras com
protetores de superfície e enriquecidas com cálcio e fosfato contendo ou não
fluoretos.
11,17,18
As substâncias mais utilizadas como protetores de superfície na
formação de lesões artificiais de subsuperfície em esmalte dentário são ou o
Metano hidroxidifosfonato (MHDP)
11
ou o ácido carboxílico (Carbopol™).
17
O
MHDP pode interagir com o ácido lático tamponado através da competição com
os locais contendo cálcio no esmalte dentário e o ácido poliacrílico possui uma
ação independente
30
. O ácido poliacrílico é um excelente protetor de superfície
para o esmalte dentário e ainda permite que os ácidos orgânicos se difundam
44
pela zona de superfície do mesmo, promovendo uma lesão de subsuperfície.
Essa substância química é comercializada com maior facilidade que o MHDP.
31
A média da profundidade da lesão artificial de MBA obtida neste estudo in
vitro foi de 100 μm (80,3 e dp = 12,1). Essa pode não ser uma lesão muito
profunda, porém, ela pode ser detectada ao olho nu e como smalte úmido
devido ao somatório dos efeitos da superfície erodida e à lesão de subsuperfície.
Um experimento in vitro realizado por Margolis et al.
32
também utilizou uma
solução de ácido lático (0,1 M), parcialmente saturada em relação ao mineral do
esmalte dentário, em pH 4,3, e baixas concentrações de fluoreto. Essa solução
desmineralizadora não possuía um agente protetor de superfície como a usada
no presente estudo e por isso as imagens ao MEV evidenciaram que, após 72
horas, as soluções contendo 0,004 e 0,009 ppm F apresentaram cavitações na
superfície do esmalte. Outras soluções desmineralizadoras contendo 0,024;
0,054 e 0,154 ppm F formaram uma superfície de esmalte dentário
aparentemente intacto após o mesmo período. O exame visual dessas amostras
apresentava um aspecto esbranquiçado, embora nas fotomicrografias com
aumento de 500x não tenha havido diferença entre a área afetada e o esmalte
sadio.
Caso uma lesão de MBA seja detectada após secagem, provavelmente
ela deve estar limitada a uma discreta dissolução da superfície do esmalte
dentário e a uma desmineralização da subsuperfície na sua porção externa.
Quando uma lesão de MBA é visível em uma superfície dentária úmida, a
mesma já penetrou mais na superfície do esmalte dentário
1,16
. As características
45
de uma lesão de mancha branca com uma superfície de coloração
esbranquiçada, sem brilho e rugosa indicam um estágio avançado da lesão
cariosa no esmalte dentário e é então denominada de MBA.
7,8,9,10,16,40
É por isso
que Ekstrand
2
sugeriu que as pesquisas clínicas registrassem essas diferenças
nas lesões de mancha branca em esmalte carioso utilizando um critério visual
que possibilitasse constatar a atividade e a profundidade das lesões em faces
oclusais.
As amostras de lesão de MBA obtidas neste experimento apresentaram
dois graus de envolvimento da superfície do esmalte mesmo em aumento de
apenas 16x (figura 1): áreas de erosão e áreas aparentemente
intactassemelhante ao esmalte sadio circundante. Esses locais distintos da
lesão de MBA também demonstraram possuir diferentes graus de dissolução do
esmalte. Nos locais de esmalte dentário aparentemente intacto foi possível
detectar um acometimento inicial do esmalte dentário devido ao acentuamento
das características anatômicas superficiais com: maior definição nas áreas de
sobreposição das pericimátias e aprofundamento das depressões referentes aos
processos de Tomes. Segundo Holmen et al.
7
isso já caracteriza uma dissolução
inical do esmalte pelo processo carioso.
Um padrão prismático de desmineralização, com um aumento das
bainhas dos prismas, foi detectado em algumas partes da lesão de MBA (figuras
2 e 3). Esse padrão pôde ser visualizado tanto em locais aparentemente intactos
como nas áreas de erosão de todas as amostras. Estes achados corroboram
com os de Haikel et al.
5
, Holmen et al.
7
, e Frank
15
que analisaram lesões de
46
MBA naturais. Alguns autores
5,15
consideram que o padrão prismático de
desminerlização seja um dos graus iniciais do processo carioso. Nos locais de
erosão da lesão de MBA também foram observadas áreas onde o padrão
prismático apresentava dissolução do centro dos prismas (figura 3). Segundo
Haikel et al.
5
e Frank
15
isso indica um grau mais avançado de comprometimento
do esmalte dentário pelo processo carioso.
O presente estudo não teve como foco principal evidenciar a
microestrutura interna da lesão de MBA e sim a superfície da mesma.
Entretanto, o aspecto interno da superfíice erodida do esmalte com lesão de
MBA pode ser verificado na figura 5. Frank
15
também estudou ao MEV a porção
interna da lesão natural de MBA em esmalte dentário humano após o
seccionamento. Ele evidenciou que o aumento das bainhas dos prismas também
ocorria nessa porção interna da lesão.
Alguns “buracos ou orifícios focais” foram encontrados em locais de lesão
de MBA e de esmalte sadio nas amostras observadas nessa pesquisa in vitro.
Haikel et al.
5
detectaram que apenas 10% das suas amostras apresentaram
“buracos ou orifícios focais” na superfície de lesões naturais de MBA ou nas
lesões cariosas pigmentadas de dentes decíduos ou permanentes. De acordo
com esses autores, os “buracos ou orifícios focais” podem ser encontrados no
esmalte dental sadio ou em lesões de MBA, entretanto, eles não parecem ser
uma característica especial do processo carioso no esmalte dentário.
A figura 4 compara um local com superfície de esmalte sadio a um local
não erodido da superfície de lesão de MBA com padrão prismático de
47
desmineralização de uma mesma amostra usando o mesmo aumento (8.000x).
A imagem maior dessa figura demonstra as vias de difusão criadas pela solução
desmineralizadora nos espaços intercristalinos e interprismáticos. É através
desses espaços que o ácido da placa bacteriana tem acesso a subsuperfície do
esmalte dentário como relatam outros autores.
4,6,9,10,12,14,15
A metodologia apresentada nesta pesquisa pode promover uma
adequada fonte de estudo para o processo carioso de lesões de MBA em
esmalte dentário humano. O teste de MI e as fotomicrografias avaliadas na atual
pesquisa in vitro demonstraram que a solução desmineralizadora utilizada foi
capaz de criar lesão artificial de MBA em esmalte dentário humano de maneira
semelhante à lesão cariosa natural. Contudo, a erosão superficial dessas lesões
deve ser levada em consideração quando forem realizados teste de MI.
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53
Artigo 1:
Versão em Inglês
54
Artificial active white spot lesion with surface softening and/or erosion in
human dental enamel produced by lactic acid.
1. Mirian de Waele Souchois de Marsillac, DDS, MSc, PhD candidate at the
Department of Pediatric Dentistry from the Federal University of Santa
Catarina, Florianópolis and Assistant Professor, Department of
Community and Preventive Dentistry, State University of Rio de Janeiro,
Brazil.
2. Ricardo de Sousa Vieira, DDS, MSc, PhD, Associate Professor at the
Department of Pediatric Dentistry from the Federal University of Santa
Catarina, Florianópolis, Brazil.
Corresponding author
:
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
Address: Boulevard 28 de setembro, 157/ sala 226, Vila Isabel, Rio de Janeiro –
RJ. CEP 20.551-030
e-mail: [email protected]
Telephone/Fax: (21) 2587-6372
55
Artificial active white spot lesion with surface softening and/or erosion in
human dental enamel produced by lactic acid.
Abstract:
Purpose
: To assess trough scanning electron microscopy (SEM) and
cross-sections microhardness (CSMH) test whether the methodology exposed in
this experiment can be used to study active white spot lesion (WSL) in human
dental enamel. Methods
: Ten human permanent molars were used in this in vitro
experiment to create artificial active WSLs on smooth and unabraided enamel
surfaces. One section of each tooth was double coated with nail varnish except
for a limited area sized 2.5 mm x 1 mm (2.5 mm
2
) at the center of the surface.
Each specimen was individually exposed to 10.4 ml of a demineralizing solution
containing: 0.1 mol/l lactic acid buffer; 0.2% polyacrilic acid; 0.03 ppm F; and
50% saturated with hydroxyapatite at pH 5.0, during 42 days (37
o
C) without
agitation. Samples were sectioned in the center of the artificial WSL and one half
was analyzed in SEM and the other half was submitted to CSMH. Results: The
mean depth of the active WSL was 80 μm (sd= 78.8) and a white dull rough
surface could be detected by the unaided eye. SEM images demonstrated that
although some surface areas of the active WSL appeared to be relative intact
erosion was present. A prismatic pattern of dissolution was observed in all
samples with an enlargement of the prism sheaths. In some samples there were
also sites of destruction of prism cores. This methodology can be used to induce
active WSLs in human dental enamel but surface erosion has to be taken into
account when performing CSMH test.
Clinical Significance: Artificial induced active WSLs resembled natural ones. The
SEM images of active WSLs on enamel would help the clinician understand the
actual extent of the disease and could facilitate in situ experiments that deal with
remineralization of enamel lesions.
Key words
: Dental Caries; Dental Enamel, ultrastructure; Microscopy, electron
scanning.
56
INTRODUCTION:
The first visual clinical sign of dental caries is commonly known as a “white
spot lesion” (WSL). Early stages of this lesion cannot be detected with an
unaided eye. Clinical diagnosis of this kind of lesion can only be performed on a
clean, dried and well illuminated tooth.
1,2
The enamel surface involved in this
lesion looses its gloss and turns whitish, soft and with a roughened texture.
Sometimes this lesion becomes stained by exogenous material adsorbed to the
porous region.
3,4,5
Although the white spot lesion is considered by many as an
incipient carious lesion it is actually a relatively late stage of the carious process
in enamel.
6
Clinical aspects and histological features of surface enamel changes
during the arrestment of active carious lesions in vivo have been reported.
7,8,9
It
has been shown that active carious enamel lesions with a whitish opaque
appearance and a rough surface, when transformed into an inactive stage obtain
a smooth and hard surface.
Before the lesion becomes macroscopically visible to the naked eye it
already involves the dissolution of the external microsurface. Imbibition in
quinoline and observation under a polarized light microscope demonstrated that
this dissolution was identified as a translucent zone.
3
An important initial reaction
between the acid from the dental plaque and the enamel surface is the partial
dissolution of the crystallites peripheries,
7,10
liberating these chemical
components to the surrounding water phase.
11,12
When using lactic acid to study
artificial WSL the fluid within the lesion remained saturated with respect to
57
different ions during caries attack. Demineralization of a tooth consists in two
processes: dissolution of the mineral at the advancing front of the lesion, and
diffusion of acid ions from bacteria metabolism and solubilized mineral ions that
are transported out of the lattice. Generally, diffusion is the slowest of these two
processes.
12
Acid diffusion from the dental plaque occurs predominantly in the
interprismatic and intercrystalline spaces (or pores) filled with water and proteins.
A number of studies have demonstrated that the surface zone of the lesion has
more porous than the surrounding sound enamel. Enlargement of prism sheaths
are structure pathways from the enamel surface to the forming sub-surface
lesion. The enamel underneath this affected zone is more porous than the latter.
Consequently, this is not an almost intact surface area as some professionals
assume. Moreover, it clearly shows a tendency to subsurface
demineralization.
5,7,10,11,13,14,15,16
An in vivo experiment demonstrated a direct dissolution of the enamel
surface observed in every stage of lesion development, and leading to an
enlargement of intercrystalline space.
7
As the lesion progresses the direct
surface erosion becomes more evident and can be clinically detected as an
active WSL. Clinical characteristics of this active lesion are the rough, white dull
(without surface luster) or chalky appearance with a distinct level from the sound
enamel to the affected zone. Two phenomena are related to this clinical
characteristic, one is the subsurface demineralization due to the increased
internal enamel porosity and the other one is caused by the direct surface
58
erosion. Both, the irregular eroded surface and the subsurface lesion, generates
the clinical aspects that are characteristics of a WSL cited above.
10,16
The aim of the present in vitro study was to determine by SEM and cross-
sectional microhardness (CSMH) test whether the methodology used in this
experiment can be use to induce artificial active WSL on human dental enamel.
MATERIAL AND METHODS
Ten extracted irrupted molars were used in this study which had ethical
approval by the Committee of Ethics in Human Being Research of the Federal
University of Santa Catarina (Brazil). These teeth were extracted for reasons
specified at the patient’s dental record forms and had no relation to this
experiment. All patients were adults, living on a water fluoridated area (1 ppm F),
and attending the Federal University of Santa Catarina Dental School. Initially all
teeth were cleaned under running tap water with detergent and a toothbrush. Any
soft tissue was removed from the teeth with the aid of a dental scaler. A
prophylaxis was performed with pumice slurry and a mechanic rotating cup and,
subsequently the teeth were washed with deionized water. Roots were sectioned
with a wafering diamond blade (#11-4254, Series 15 LC, Buehler - Lake Bluff,
Illinois – USA) on a cutting machine (ISOMET™ 1000, Buehler - Lake Bluff,
Illinois – USA) refrigerated with deionized water. Pulp tissues were discharged
and the crowns were sectioned twice on the occlusal surface, trough its long
axis, giving rise to four samples. All samples were visually inspected on a
59
stereomicroscope (Olympus SZH10 - Olympus Optical do Brazil, Ltda., São
Paulo, SP - Brazil) coupled to a digital imaging capturing system (Olympus DP12
- Olympus Optical do Brasil, Ltda., São Paulo, SP - Brazil) for enamel defects
such as cracks, caries or discolorations (x25). Only one sample from each tooth
was selected for the experiment.
All smooth and unabraided surfaces were painted with two coats of a red
nail varnish except for an area limited with an adhesive paper, sized 2.5 mm x 1
mm (2.5 mm
2
). The adhesive paper was removed after the nail varnish had dried
completely at room temperature and samples were individually immersed in 10.4
ml
17,18
of a demineralizing solution without agitation at 37
o
C. The demineralizing
solution was prepared based on White
17
containing: 0.1 mol/l lactic acid buffer;
0.2% polyacrilic acid (Carbopol
®
980 – DEG Importadora de Produtos Químicos
Ltda., São Paulo, SP - Brazil); 0.03 ppm F
19
and 50% saturated with
hydroxyapatite (Gen-phos HA - Hospitália Cirúrgica Catarinense Ltda.,
Florianópolis Santa Catarina - Brazil) at pH 5.0. Samples remained in 10.4 ml of
demineralizing solution for 42 days and within every 14 days the solutions were
changed for a new freshly prepared one. To avoid fungal growth in the
demineralizing solution 0.18% methylparaben was added to it.
20
After demineralization, each surface was washed in deionized water for 10
seconds and sectioned in half at the center of the lesion utilizing ISOMET 1000
cutting machine and a diamond wafering blade. This procedure was performed
under deionized water cooling and with a low rotating speed of 100 rpm. All
specimens were ultrasonicated (Ultrasonic Cleaner #1440D - Odontobrás
60
Indústria de Equipamentos Médicos e Odontológicos, Ribeirão Preto, SP –
Brazil) for 20 minutes in individual vials containing deionized water and were left
to dry at room temperature on top of an absorbent paper. Ten halves were
submitted to cross-sectional microhardness (CSMH) test and the other ten
halves were observed on a scanning electron microscope (SEM).
Before accomplishing CSMH test all samples were embedded in polyester
resin (Central do Fiber Glass, Florianópolis, SC - Brazil) and after its cure they
were grounded and polished
22
on a Politriz DP10 Struers machine
22
(Panambra
Industrial e Técnica SA, São Paulo, SP - Brazil). CSMH test was performed with
a Knoop indenter on a Shimadzu Micro Hardness Tester, HMV-2 Series
(Shimadzu Corporation Testing & Weighing equipment division, Kioto - Japan),
as previously described by Argenta et al.
21
and De Marsillac et al.
22
(In press).
Both active WSL and sound enamel area beneath the nail varnish were
submitted to this test. After obtaining the mean values of CSMH test on each of
the seven tested depths these findings were transformed into volume percent
mineral trough the formula used by Featherstone et al.
23
The depth of the lesion
has been defined as up to 95% of the mineral content of the sound enamel.
24
SEM analysis required dehydration with increasing concentrations of
ethanol.
25
All specimens were coated with a layer of gold-palladium of about 300
Å of thickness
5
in a Sputter Coater, Bal-Tec SCD005, machine (BAL-TEC AG,
Balzers - Principality of Liechtenstein) under vacuum. Enamel outer surface was
observed and photographed, at random, with the aid of a scanning electron
microscopy (Philips XL30, Eindhoven - Netherlands) using magnifications of 16,
61
60, 250, 400 times and in some specimens a 8.000 magnification was also used.
Sagital (internal) view of the artificial WSL in the enamel was studied with
magnifications of 120, 200 and sometimes x400. The SEM was operated at 10 or
20kV.
RESULTS:
Table 1 indicates the mean Knoop hardness number and its volume
percent mineral along with their standard deviation obtained on each depth of the
CSMH test in WSL or sound and enamel. Due to surface erosion or to a great
loss of mineral substance (softening) on the surface of the WSLs all samples had
either a very low Knoop value or lost the outer 20 μm enamel structure.
Whenever there is a very low Knoop value it cannot be adequately measured on
the computer monitor. Table 1 also shows that the mean depth of the active WSL
was 100 μm (80.3 and dp = 12.1).
Table 1 - Sound and enamel active WSL’s Knoop hardness value, volume
percent mineral and standard deviation (sd) for each depth evaluated.
Sound Enamel (N=10) WSL (N=10)
Mean Knoop
(sd)
Volume %
mineral (sd)
Mean Knoop
(sd)
Volume %
mineral (sd)
20 μm 295.8 (39.5) 85.1 (5.1) ---------- ----------
40 μm 307.8 (44.2) 86.6 (5.5) 29.75 (13.5) 34.4 (3.8)
60 μm 321.7 (58.8) 88.1 (7.2) 116.4 (58.8) 54.4 (17.3)
80 μm 324.1 (39.5) 88.6 (4.8) 231.9 (78.8) 75.9 (10.8)
100 μm 332.8 (30.5) 89.7 (3.7) 265.2 (30.5) 80.3 (12.1)
120 μm 345.6 (33.0) 91.2 (3.8) 307.7 (33.2) 86.6 (3.8)
140 μm 352.3 (23.5) 92.0 (2.7) 327.5 (25.4) 89.1 (2.8)
62
Table 2 (APPENDIX A) shows the number of samples with a low Knoop
value (softening) for CSHM test and loss of enamel structure (erosion) in every
depth evaluated.
SEM photographs were made at random from WSL areas on each of the
ten samples. Areas exposed to the demineralizing solution could be
distinguished to the naked eye and in x16 magnification on SEM (figure 1) in all
samples. These images also demonstrated that at smaller magnifications (x16 or
x60) some areas of the active WSL appeared to be relative intact compared to
the sound enamel surrounding it (figure 1).
Figure 1 – Sample tooth number 4 photographed on a stereomicroscope (x7)
showing the area exposed to the demineralizing solution (upper right image) and
a SEM image with a small magnification (x16) of this sample.
63
A prismatic pattern of surface destruction was observed in all of the
samples in both eroded and/or apparently intact areas (figure 2). This pattern
creates a widening of the prism sheaths. Some surface areas were undertaken
by erosion and exposed underneath perikymata overlapping (figure 2).
Figure 2 – Sample tooth number 4 showing surface erosion with exposed
underlying perikymata (x60) on the upper right image. Arrows in the larger image
point out the overlapping perikymata (x250). In the same image a prismatic
pattern of surface destruction can be noticed.
64
Some times the widened prism sheaths created an “arcade-formed”
structure (arrow in figure 3). All samples showed destruction of prism cores
(figure 3) related to areas with surface erosion.
Figure 3 – Sample tooth number 3 with prismatic pattern of surface destruction
(x400) on the larger picture with an “arcade-formed” structure (arrow). The upper
right image shows the destruction of prism cores in magnifications (x8,000).
65
Diffusion pathways through intercrystalline and interprismatic spaces can
be detected on a non eroded area with a prismatic pattern of demineralization
from tooth sample number 6 (figure 4).
Figure 4 – Sample tooth number 6 showing a sound enamel surface on the upper
right image (x8,000). On the larger image arrows pointing out some of the areas
with dissolution of crystallines and interprismatic area on an active WSL in the
same sample tooth (x8,000).
66
The SEM image of the internal aspect of the active WSL also shows the
loss of some parts of the superficial enamel (figure 5).
Figure 5 – Cross-sectional view (x120) of sample tooth number 4 showing the
internal aspect of the surface erosion delimitated by brackets.
DISCUSSION:
A lactate buffer was used to produce artificial caries lesions in human
enamel specimens
17,18
due to the fact that this acid represents 90% or more of
the sucrose and/or glucose fermented by Streptococci.
26,27
These are the
67
dominant microorganisms in the early colonization of dental plaque in enamel or
root surfaces
28
whether in caries active or inactive individuals.
29
The demineralizing solution used in this study was able to create artificial
caries on extracted human molar teeth resembling a natural active WSL in
smooth surface. In order to restrict lactic acid diffusion on the enamel and create
caries-like subsurface lesions a polyacrilic acid was used.
17,30,31
A small
concentration of fluoride
19
was also employed to help create a surface zone in
the WSL and avoid greater surface erosion.
32
Other laboratory works have used
different methods to create WSLs in human or bovine teeth as: gel systems
33,34
;
demineralizing solutions enriched with calcium and phosphate with fluoride
35,36,37
or without it
38,39
; demineralizing solutions with surface protectors, enriched with
calcium and phosphate with or without fluoride.
11,17,18
Methane
hydroxydiphosphonate (MHDP)
11
or polyacrylic acid (Carbopol™)
17
are the most
used surface protectors substances used for in vitro subsurface caries formation.
MHDP might interact with lactate buffer by competition of calcium sites in the
enamel and polyacrylic acid acted independently.
30
Polyacrylic acid is an
excellent surface protector for the enamel and it still enables the organic acids to
diffuse through the surface zone generating a subsurface lesion. This chemical
substance is more easily purchased than MHDP.
31
The mean depth of artificial active WSL obtained in this in vitro study was
100 μm (80.3 e dp = 12.1). This is not a very deep lesion but it could be detected
by the naked eye and with a humid surface because of the added effect of
eroded surface and the subsurface lesion. A in vitro study performed by Margolis
68
et al.
32
also employed a lactate solution (0.1 M) partially saturated with respect
to enamel mineral with a 4.3 pH and low levels of fluoride. This solution did not
have a surface protector agent as the one used in the present study therefore
they found cavitations on SEM images at the surface enamel after 72 hours with
0.004 and 0.009 ppm F demineralizing solutions. Other solutions containing
0.024, 0.054 and 0.154 ppm F formed an apparently intact enamel surface in the
same time interval. Visually the enamel surface appeared whitish although in
SEM photographs with a x500 magnification there was no difference between the
affected area and sound enamel.
If a WSL is detected after air drying it is probably limited to a discrete
dissolution of the enamel surface and to a subsurface demineralization in the
outer enamel. Whenever a WSL is visible on a wet tooth surface it has been
penetrated more into the enamel surface.
1,16
The whitish, without luster and
rough surface feature on the surface of the artificial WSL denotes an advanced
stage of the lesion and it is called active WSL.
7,8,9,10,16,40
That is why Ekstrand
2
suggests that clinical trials record these differences in WSL by using visual
criteria to asses the depth and the activity of occlusal caries.
Even at small magnification as x16 (figure 1) artificial WSLs induced in this
experiment demonstrated two types of enamel surface involvement: areas of
erosion and other areas apparently intact, when compared to the sound enamel
surrounding it. These two distinct sites of the WSL also presented different levels
of enamel dissolution. An initial dissolution pattern was detected in areas with
apparently intact enamel where anatomical features were more pronounced such
69
as perikymata overlappings and deepened Tomes´ process pits. According to
Holmen et al.
7
these accentuations of developmental features characterizes an
initial stage of enamel dissolution due to the carious process.
A prismatic pattern of demineralization, with an enlargement of the prism
sheaths, was detected on some parts of the active WSL. It was present either on
apparently intact or eroded areas in every sample (figure 2 and 3). This finding
corroborates to what Haikel et al.
5
, Holmen et al.
7
, and Frank
15
saw on natural
active WSLs. Some authors
5,15
consider that the prismatic pattern of dissolution
is one of the initial stages of the carious process. Dissolution of prism cores was
detected in sites with prismatic pattern of dissolution (figure 3). These sites were
located at eroded areas of the active WSL on all samples analyzed. According to
Haikel et al.
5
and Frank
15
this indicates a more advanced stage of the dissolution
of the enamel promoted by the carious process.
The present paper did not evidence the microstructure of the internal
sectioned enamel for its focus was on the surface of the active WSL. However,
eroded portions of the surface enamel on an active lesion could be detected in
figure 5. Frank
15
also studied SEM images of the intrnal section of active WSL in
human enamel. He found that the enlargement of the prism shealths could also
be evidenced inside the lesion.
Some focal holes were found in both active WSL and on sound enamel
sites from samples observed in this in vitro experiment. Haikel et al.
5
detected
that just 10% of their specimens presented focal holes on the surface of white
and brown spot lesions of deciduous and permanent teeth. According to these
70
authors focal holes, or focal micropits, can be found in sound enamel or in WSLs
but they do not seem to be special feature of the carious process in dental
enamel.
Figure 4 compares a sound enamel surface site to non eroded WSL
surface, with a prismatic pattern of demineralization, on a same sample (both
used x8,000 magnification). The large image from figure 4 shows that diffusion
pathways through the intercrystalline and interprismatic spaces were created by
the demineralizing solution. It is through these spaces that acid from dental
plaque reaches the enamel subsurface as stated by other authors.
4,6,9,10,12,14,15
The methodology presented in this paper can provide a good source of
study to the carious process of active WSLs in human dental enamel. CSMH test
and the SEM images evaluated in this in vitro study demonstrated that the
demineralizing solution utilized was able to create artificial active WSL on human
dental enamel resembling natural ones. Nevertheless, surface erosion must be
considered when using CSMH test on these artificial lesions.
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76
Artigo 2:
Versão em Português
77
Efeito de um cimento de ionômero vidro e um verniz fluoretado na perda
mineral de cárie artificial oclusal: Estudo in vitro.
1. Mirian de Waele Souchois de Marsillac, Mestrado em Odontologia, Aluna
do Doutorado em Odontologia da Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis e Professora Assistente da Disciplina de
Odontopediatria da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Brasil.
2. Ricardo de Sousa Vieira, Doutor em Odontologia, Professor Associado I
na Disciplina de Odontopediatria da Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis, Brasil.
Contato com autor:
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
Endereço: Boulevard 28 de setembro, 157/ sala 226, Vila Isabel, Rio de Janeiro
– RJ. CEP 20.551-030
e-mail:
Telefone/Fax: (21) 2587-6372
78
Resumo:
Antecedente: As lesões de mancha branca ativa (MBA) são de grande
preocupação para os clínicos. Este estudo in vitro determinou a perda mineral
(∆Z) de lesões de MBA artificiais: apenas expostas a um desafio cariogênico de
alto risco (DCAR) ou previamente tratadas com um cimento de ionômero vidro
(CIV) ou um verniz fluoretado (VF), passando depois pelo mesmo DCAR.
Métodologia: Sessenta terceiros molares humanos não irrupcionados foram
secionados longitudinalmente na superfície occlusal, em sentido vestibulo-
lingual, e desmineralizados por 42 dias. Uma metade oclusal de cada dente foi
alocada para o grupo controle (D), e a outra foi destinada para grupos
experimentais: A (ciclagem de pH); B (CIV + ciclagem de pH); e C (VF +
ciclagem de pH). O teste de microdureza interna foi realizado. Resultados: O
teste de ANOVA de um critério (p=0.008) e o teste de Tukey (95%) determinou
haver diferença estatística entre os grupos. Os valores médios para ∆Z foram de
4.983,53 para o grupo A
(b)
; 3.090,93 para B
(a)
; 4.303,29 para C
(ab)
; e 4505.61
para o grupo D
(b)
. Conclusão: Lesões de MBA, quando expostas a um DCAR,
sofrem uma perda mineral considerável. Quando essas lesões foram tratadas
com CIV obtiveram os menores resultados para ∆Z enquanto o VF promoveu
resultados intermediários. Implicações clínicas
: Os produtos fluoretados testados
podem diminuir a perda mineral de lesões naturais de MBA em superfícies
oclusais.
Palavras chaves: Cimentos de Ionômeros de Vidro; Cárie Dentária, Fluoretos
Tópicos.
79
INTRODUÇÃO:
Dentes recentemente irrompidos são mais susceptíveis ao ataque
cariogênico que dentes que já permaneceram sem cárie no meio bucal, por
alguns anos após sua irrupção. Isso ocorre provavelmente devido a
modificações na porção externa do esmalte dentário, comumente conhecida
como “maturação pós-irruptiva” do mesmo.
1
O carbono e o magnésio são
preferencialmente dissolvidos durante a desmineralização porque são
especialmente suscetíveis a ataques ácidos. Modificações minerais entre os
fluidos teciduais e a placa bacteriana e/ou fluidos bucais durante o processo de
irrupção fazem com que as camadas externas do esmalte dentário adquiram um
maior conteúdo de fluoretos. Essa nova apatita, fluorapatita (FA) e/ou
fluorhidroxiapatita (FHA), é mais estável e mais resistente à dissolução ácida.
2,3
Uma diminuição da porosidade do esmalte oclusal de molares permanentes
humanos foi observada dentro dos primeiros 36 meses após sua irrupção, sendo
a metade desse valor detectada nos primeiros 20 a 30 meses.
1
Os estudos
ainda mostram que a face oclusal dos primeiros molares permanentes possui
uma tendência maior à cárie dentária quando comparada aos outros dentes,
4,5
sendo que os inferiores possuem maior propensão que os superiores.
6
Por isso,
o tempo médio de irrupção para um molar permanente alcançar a oclusão
funcional com seu antagonista foi estimada em 15,4 meses para o sexo feminino
e 15 meses para o sexo masculino.
7
Como um dente em irrupção fica localizado
abaixo do plano oclusal em relação aos dentes contíguos no arco dentário, o
mesmo não participa efetivamente do processo de mastigação e sua
80
macromorfologia oclusal se torna um local propenso para o acúmulo de placa
bacteriana, especialmente o primeiro molar permanente. Quando esses dentes
estão em oclusão funcional existe a tendência de haver uma placa bacteriana
mais delgada e a inativação do processo carioso.
8
Em certas ocasiões o controle
mecânico da placa bacteriana fica prejudicado com a presença de um opérculo
gengival e/ou a falta de destreza da criança em alcançar a face oclusal,
localizada mais abaixo do plano oclusal na arcada dentária. Por todos os
motivos já explicitados o profissional deve lançar mão de estratégias de
prevenção eficazes para o momento de irrupção de um primeiro molar
permanente, até que esse atinja a oclusão funcional, especialmente em crianças
que apresentam risco à cárie dentária.
A ampla utilização de fluoretos tem promovido um declínio na prevalência
e na severidade da cárie dentária nos Estados Unidos da América (EUA) e
também em outros países.
9,10
A terapia com fluoretos deve ser realizada através
da correta avaliação do risco de cárie do indivíduo ou de uma população.
10
Os
fluoretos tópicos podem inibir ou diminuir a desmineralização pela redução da
velocidade do transporte de matéria para fora do esmalte dentário, em
condições ácidas, e aumentar a remineralização de cárie incipiente, reduzindo
sua solubilidade quando incorporado à matriz do mesmo.
2,3,11,12
Alguns tratamentos não invasivos têm sido indicados em diferentes
pesquisas para as lesões de mancha branca ativa (MBA) em superfícies
oclusais. A maioria dos estudos clínicos possui um enfoque de observação e
controle das superfícies oclusais com lesão de MBA por meio de higiene
81
bucal,
13,14
aplicação tópica de vernizes fluoretados (VF)
15,16
e o uso de selantes
de fóssulas e fissuras à base de resina composta ou de cimento de ionômero de
vidro (CIV).
17,18
Geralmente, as pesquisas in vivo e in situ que utilizam fluoretos tópicos na
forma de dentifrícios, flúor fosfato acidulado (FFA) e/ou bochechos fluoretados,
são realizadas em superfícies de esmalte dentário liso. Esses agentes
fluoretados possuem um comprovado potencial em remineralizar lesões
artificiais de mancha branca, quando submetidos à ciclagem de pH.
19,20,22,22
Existem poucos experimentos in vivo e in situ que utilizam superfícies oclusais
para testar a aplicação de fluoretos tópicos na prevenção de cárie dentária
23,24,25
ou na remineralização de lesões de MBA.
26
Provavelmente, isso se deve ao fato
das dificuldades inerentes de trabalhar com essas superfícies. O presente
estudo in vitro avaliou a perda mineral de lesões de MBA por intermédio de um
modelo de ciclagem de pH para um alto desafio cariogênico ou aplicando nessas
lesões um VF ou um CIV como selante de fóssulas e fissuras, ambos
submetidos ao mesmo modelo de ciclagem de pH.
MATERIAIS E MÉTODOS:
Esta pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres
Humanos da Universidade Federal de Santa Catarina com o número de registro
032/2005, em 25 de abril de 2005 (APÊNCIDE A). Sessenta terceiros molares
inclusos foram utilizados neste experimento. Os dentes foram doados por
82
motivos alheios a essa pesquisa. A figura 1 esquematiza os principais
procedimentos descritos nessa seção. Após a remoção cirúrgica dos dentes,
eles foram escovados com detergente e água deionizada e qualquer tecido mole
aderido aos mesmos foi removido com uma cureta dental. Foi realizada uma
profilaxia com taça de borracha, pedra-pomes e água, em baixa rotação e.
Figura 1 - Desenho experimental.
Lesão de Mancha Branca Artificial – Solução tamponada de ácido
lático (0,1 mol/l), 0,2% de ácido poliacrílico, saturada com 50% de
hidroxia
p
atita e 0,03
pp
mF
(p
H 5,0
)
p
or 42 dias
(
N= 60 dentes
)
Grupo Controle (n= 60
metades oclusais
)
Grupos Teste (n= 60
metades oclusais
)
G
r
upo
A
(ciclagem
de pH)
Amostras
de 1 a 20
G
r
upo B
(CIV +
ciclagem
de pH)
Amostras
21 to 40
(Ketac
Molar
Easymix™)
Grupo C
(VF +
ciclagem de
pH)
Amostras 41
a 60
(Duraphat
®
)
Grupo D
(MBA)
60
amostras
Embutimento de todas as amostras para teste de MI
Uma fotomicrografia de cada grupo teste para ilustração
83
Todas as raízes foram seccionadas com um disco de diamante (número
11-4254, Serie 15 LC, Buehler - Lake Bluff, Ill. – EUA) instalado em uma
cortadeira elétrica (ISOMET™ 1000 - Buehler - Lake Bluff, Ill – EUA) e
refrigerado com água deionizada. O tecido pulpar foi removido das coroas e
essas foram seccionadas ao meio, no sentido vestibulo-lingual, utilizando-se a
mesma cortadeira. Os dentes foram numerados, acondicionados em frascos
plásticos individuais contendo soro fisiológico, e guardados em um freezer até o
momento do seu uso, ou seja, aproximadamente durante 6 meses. As metades
oclusais designadas com as letras “A”, “B” e “C” foram destinadas a um dos três
grupos experimentais e suas respectivas metades foram alocadas em um grupo
controle “D”. Antes de proceder a desmineralização, todas as amostras foram
inspecionadas em um estereomicroscópio (Olympus SZH10 - Olympus, São
Paulo, SP – Brasil) acoplado a um sistema de captura de imagens digital
(Olympus DP12 - Olympus, São Paulo, SP - Brasil) para que fossem
descartadas as amostras com rachaduras, alteração de cor e/ou qualquer
defeito de superfície (25x). As amostras selecionadas foram colocadas em
frascos plásticos individuais contendo água deionizada e limpas em aparelho de
ultra-som (Ultrasound Cleaner, número 1440D, Odontobrás, Ribeirão Preto, SP -
Brasil) por 20 minutos. As amostras foram identificadas por grupos (letras) e
números correspondendo as suas respectivas metades. Todos os espécimes
foram colocados sobre um papel absorvente para secarem à temperatura
ambiente. Em seguida, um pedaço de papel adesivo com 6 mm
2
foi colocado
sobre o sulco central de cada amostra e todas as faces foram cobertas com
84
duas camadas de esmalte vermelho para unhas. Após a secagem, o papel
adesivo foi retirado e as amostras foram submersas em 25 ml de solução
desmineralizadora,
27,28,29
em frascos plásticos individuais. A solução de ácido
lático tamponado foi trocada por uma outra fresca a cada 14 dias.
29
As amostras
permaneceram em uma estufa (Quimis, Diadema, SP – Brasil), a 37
o
C, durante
42 dias sem agitação.
Os espécimes do grupo D foram imbutidos dos individualmente em tubos
plásticos de poli cloreto de vinila (PVC) (tubos e conexões Tigre SA, 25 x 20
mm, Rio Claro, SP - Brasil), utilizando uma resina de poliéster e um corante
preto (Central do Fiber Glass, Florianópolis, SC - Brasil). Os tubos plásticos
foram removidos após a cura da resina e as amostras foram lixadas e polidas
como descrito por De Marsillac et al.
29
(in press) e submetidas ao teste de MI. As
metades oclusais correspondentes, 1 a 20, que estavam no grupo A, foram
submetidas à ciclagem de pH e não receberam tratamento com fluoreto tópico
sobre as lesões de MBA. As amostras 21 a 40 foram tratadas com um CIV
(Ketac Molar Easymix
™
, 3M ESPE, Seefeld – Alemanha) como selante de
fóssulas e fissuras e depois dos 5 minutos iniciais do início da mistura,
recomendados pelo fabricante, foram submetidas ao mesmo regime de ciclagem
de pH. A técnica empregada para o selamento oclusal em todas as amostras foi
a da “pressão digital”, utilizada na técnica do Tratamento Restaurador
Atraumático (TRA)
30
. Foi selecionado para esta pesquisa um CIV de alta
viscosidade, já que a maioria dos estudos in situ e in vivo é realizada com esse.
O CIV de alta viscosidade foi desenvolvido especificamente para o uso da
85
técnica do TRA e para selamento de fóssulas e fissuras.
18,26,31,32
As amostras
restantes, de 41 a 60, foram tratadas com uma camada de VF (Duraphat
®
,
Colgate-Palmolive Company, São Bernardo do Campo, SP - Brasil), e lavadas
em seguida com água deionizada por 10 segundos. Esse grupo também foi
exposto à mesma ciclagem de pH que os anteriores. O VF não foi removido das
amostras antes da ciclagem de pH porque como os dentes estão em irrupção,
esse fluoreto deverá permanecer mais tempo em contato com o dente. Ambos
os produtos fluoretados testados nesta pesquisa foram utilizados conforme as
especificações dos fabricantes (ANEXOS B e C).
Esta pesquisa utilizou um modelo de ciclagem de pH baseado em Argenta
et al.
33
As metades oclusais dos três grupos teste (A, B e C) foram
primeiramente submersas em 19,1 ml de solução remineralizadora por 16 horas
em frascos individuais. Essa solução continha 1,5 mM de cálcio, 0,9 mM de
fosfato, 150 mM de cloreto de potássio, 0,05 ppm F em 20 mM de tampão TRIS
(trishidroximetilaminometano) em pH 7,4. As amostras permaneceram em uma
estufa a 37
o
C sem agitação. Apenas um ciclo de desmineralização foi feito
durante o dia no período de cinco dias do protocolo. Para evitar a contaminação
das soluções na transferência dos espécimes, esses eram lavados com água
deionizada por 10 segundos e deixados secando em cima de um papel
absorvente em temperatura ambiente.
25
Em seguida, as amostras foram
colocadas em outros frascos plásticos individualizados contendo 38,2 ml de
solução desmineralizadora, permanecendo em estufa por seis horas para
simular um alto desafio cariogênico.
34
A solução desmineralizadora continha 2,0
86
mM de cálcio; 2,0 mM de fosfato; 0,03 ppmF em 75 mM de tampão de acetato
em um pH de 4,3. Para completar os sete dias do protocolo de ciclagem de pH,
as amostras foram colocadas na solução remineralizadora.
25,33
Ao término da
ciclagem de pH todas as 60 amostras, somadas dos grupos A, B e C, foram
embutidas e submetidas ao teste de MI.
Teste de Microdureza Interna (MI)
Esse teste foi realizado com uma ponta indentadora Knoop em um
microdurômetro Shimadzu Micro Hardness Tester, HMV-2 Series (Shimadzu
Corporation Testing & Weighing equipment division, Kioto - Japão). Essa ponta
foi empregada com uma carga de 25 gramas por 5 segundos.
25,29,33
Foram feitas três colunas, com sete indentações cada, em qualquer uma
das duas lesões bilaterais localizadas na parte interna das vertentes de cúspides
opostas. A primeira indentação foi feita a 20 μm de distância da superfície
externa do esmalte seguindo sempre em direção ao interior do esmalte, em
intervalos de 20 μm até a profundidade final de 140 μm.
29
Um intervalo de 100
μm foi mantido entre as 3 fileiras de indentações.
25,26,29,33,35
Uma área de
esmalte dentário sadio, abaixo do esmalte para unhas, também foi submetida ao
teste de MI. Os valores de microdureza Knoop avaliados em cada linha de três
indentações foram calculados pelo programa CAMS
TM
_WIN (Computer Assisted
Measurement System for Windows for microhardness Testers from “Newage
Testing Instruments Inc.”, Southampton, PA - EUA).
87
Os valores obtidos no teste de MI foram transformados em porcentagem
de volume mineral.
28,36
A profundidade da lesão foi definida como sendo à
distância da superfície externa do esmalte dentário que possuísse um conteúdo
mineral de até 95% do sadio.
37
O perfil mineral do esmalte sadio e dos quatro
grupos analisados (A, B, C e D) foi obtido através da multiplicação da média da
porcentagem de volume mineral em cada profundidade (porcentagem de volume
mineral x μm). A perda mineral (∆Z) foi calculada pela subtração do perfil mineral
de cada um dos quatro grupos analisados do perfil mineral do esmalte sadio.
38
Preparo das amostras para Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
Uma amostra de cada um dos grupos teste foi analisada ao MEV. A
desidratação dos espécimes foi feita com etanol em concentrações crescentes.
39
Uma camada de ouro com cerca de 300 Å de espessura
40
foi aplicada às
amostras em um aparelho Sputter Coater, Bal-Tec SCD005, machine (BAL-TEC
AG, Balzers – Principado de Liechtenstein) operado a vácuo. Fotomicrografias
da face interna da lesão de MBA no esmalte oclusal foram feitas com MEV
(Philips XL30, Eindhoven - Holanda) e aumento de 120x e operando a 10 ou 20
kV.
Análise estatística
Os dados de perda mineral foram analisados pelo teste de ANOVA de um
critério e complementados com teste de Tukey com um nível de significância de
88
p<0,05. Para isso foi usado o programa SPSS (System for Windows, versão 13,
2003).
RESULTADOS:
Quinze amostras dos grupos teste (A, B e C) sofreram alguma perda do
esmalte superficial (erosão) e outras vinte e uma amostras apresentaram um
baixo valor de microdureza Knoop (amolecimento) que não pôde ser registrado.
No grupo controle (D) treze amostras perderam parte do esmalte superficial e
trinta e quatro outras apresentaram um baixo valor de MI. A tabela 1 mostra o
número de amostras e as diferentes profundidades afetadas por essas
alterações.
Tabela 1 - Número de amostras com um baixo valor de microdureza interna (MI)
ou com perda de esmalte superficial de cada grupo teste.
Número das amostras com valor de MI
baixo ou com perda da superfície do
esmalte em cada profundidade
avaliada
Grupos
N
20 μm 40 μm 60 μm 80 μm
A (MBA + ciclagem de pH) 20 15 11 7 -------
B (MBA + CIV + ciclagem de pH) 20 6 3 1 -------
C (MBA + VF + ciclagem de pH) 20 15 12 6 2
D (MBA) 60 47 29 11 5
Os resultados de MI estão listados nos APÊNDICES B, C, D, E e F para
todos os grupos analisados neste experimento.
89
Como visto na figura 2 uma grande perda da estrutura do esmalte
dentário (até 60 μm) foi perdida na ciclagem de pH somando-se ao que já havia
sido perdido com o desenvolvimento da lesão de MBA.
Figura 2 – Fotomicrografia da amostra 13 (grupo A) onde uma lesão artificial de
MBA foi exposta a ciclagem de pH. Áreas de perda superficial (PS) do esmalte
dentário foram delimitadas por chaves. Círculos destacam as indentações do
teste de MI onde apenas as quatro últimas profundidades foram medidas. A
extensão da lesão de MBA está marcada por duas setas. No fundo da fissura
ainda foi observado um remanescente de resina de poliéster (RP).
PS
PS
RP
90
Amostras do grupo B e C também demonstraram alguma perda de
esmalte superficial como evidenciam as fotografias 3 e 4.
Figura 3 - Fotomicrografia da amostra 32 (grupo B) após tratamento da lesão de
MBA com selante de CIV e ciclagem de pH. As áreas circuladas mostram as
fileiras de indentações referentes ao teste de MI. A extensão da lesão artificial
de MBA está demarcada por duas setas. O CIV está em contato com a
superfície da lesão de MBA.
CIV
91
Figura 4 - Fotomicrografia da amostra 48 (grupo C) após tratamento da lesão de
MBA com VF e ciclagem pH. As setas demarcam a extensão da lesão de MBA.
As três colunas de endentações foram delimitadas nas áreas circuladas.
Remanescentes de esmalte para unhas ainda pode ser observado na vertente
direita da fissura (EU).
EU
92
Como a variável ∆Z demonstrou homogeneidade de variâncias e uma
distribuição normal o teste de ANOVA de um critério foi utilizado (figura 5). Essa
análise foi complementada pelo teste de Tukey (95%) também disponível na
mesma figura e nos APÊNDICES G e H.
p=0.008 - Letras minúsculas diferentes demonstram diferença estatística entre grupos.
Figura 5 - Representação gráfica da comparação do ∆Z entre os três grupos
experimentais A (MBA + ciclagem de pH), B (MBA + CIV + ciclagem de pH) e C
(MBA + VF + ciclagem de pH) e grupo de controle D (MBA).
Os valores médios para ∆Z foram de 4.983,53 para o grupo A (3.994,48-
5.972,58, dp 2.113,29); 3.090,93 para B (2.348,50-3.833,35, dp 1.586,33);
4.303,29 para C (3.207,08-5.399,50, dp 2.342,25); e 4.505,61 para o grupo D
(4.093,83-4.917,38, dp 1.594,01).
A
b
B
a
D
b
C
ab
Grupos
93
DISCUSSÃO:
Terceiros molares não irrupcionados foram empregados nesta pesquisa
em uma tentativa de melhor simular o que poderia acontecer com um primeiro
molar permanente quando exposto ao meio bucal de um paciente com alto risco
cariogênico. Esses dentes não teriam uma exposição prévia a fluoretos tópicos
que poderiam provocar evidências confusas quando fossem analisados os
tratamentos de fluoretos tópicos utilizados. A superfície do esmalte dentário dos
terceiros molares não irrupcionados seria também mais vulnerável ao ataque
ácido dos microrganismos da placa bacteriana, assim como os primeiros
molares iniciando a irrupção em crianças.
1,2,3,11
As regiões de esmalte dentário
que são mais propensas ao ataque ácido dos íons de hidrogênio, durante a
desmineralização, possuem uma maior reatividade para incorporar fluoretos.
Isso torna os dentes em irrupção sejam mais beneficiados pela aplicação tópica
de fluoretos.
2,3,11
Essa foi uma das recomendações de Murray’s et al.
41
em
relação ao uso de vernizes fluoretados para dentes em irrupção.
As amostras do grupo A podem exemplificar o que ocorre com uma lesão
de MBA em crianças com alto risco cariogênico que vivem em áreas de
abastecimento com fluoreto. A perda mineral (∆Z) nesse grupo foi maior que em
todos os outros (figura 5). Devido ao estado avançado da lesão de MBA as
primeiras porções do esmalte foram perdidas pela erosão embora outras regiões
desta superfície estejam aparentemente intactas.
40
A superfície porosa erodida
da lesão de MBA facilitaria a penetração do ácido utilizado no processo de
ciclagem de pH e soltaria ainda mais essa estrutura já desorganizada
94
promovendo a perda ou o baixo valor de microdureza Knoop (tabela 1).
Portanto, quando a lesão de MBA está exposta a um alto desafio cariogênico no
ambiente bucal e somada a isso a ação da escovação, é possível que haja uma
grande perda de estrutura superficial da lesão.
Os procedimentos de corte, lixamento e polimento também podem ter
sido responsáveis por parte da perda do esmalte superficial desmineralizado
(amolecido) em algumas amostras. Isso ocorreu devido ao fato da resina de
poliéster nem sempre conseguir preencher adequadamente as vertentes
externas das cúspides no momento da inclusão dos espécimes.
Os menores resultados de perda mineral ocorreram no grupo B (figura 5).
Uma menor perda mineral está relacionada a um maior conteúdo mineral da
estrutura avaliada. O selante de CIV foi capaz de melhorar o conteúdo mineral
da lesão de MBA e também protegeu sua superfície erodida de um alto desafio
cariogênico (ciclagem de pH) in vitro. O presente estudo sugere que o fluoreto
do selante de CIV se difundiu para a lesão de MBA e a remineralizou de forma
parcial. Este resultado é corroborado pelos achados de Amaral et al.
26
que
também utilizaram faces oclusais de terceiros molares não irrupcionados com
lesões de MBA em um modelo in situ. Esses autores verificaram, através do
teste de microdureza interna, que um CIV de alta viscosidade remineralizou as
leões artificiais de MBA quando comparado ao grupo onde essas lesões ficaram
expostas ao meio bucal e ao grupo que havia recebido um selante resinoso. Já
um outro estudo in vitro sugeriu que fóssulas e fissuras selandas com CIV não
somente bloqueariam esses locais, evitando a colonização do mesmo por
95
microrganismos cariogênicos, mas, também teriam um efeito anti-cariogênico
além de seu perímetro anatômico.
42
Algumas investigações clínicas utilizando
selantes de CIV em molares em irrupção verificaram que esse material paralisou
ou reduziu a progressão de lesões de MBA quando comparados a outros
tratamentos não invasivos para superfície oclusal.
43,44
Flório et al.
43
constataram
que um CIV modificado por resina composta foi mais eficiente no controle da
atividade de cárie através da inativação da mesma, quando comparado ao uso
de um VF ou à higiene bucal associada ao uso de bochechos semanais com
fluoretos.
É provável que o fluoreto tenha sido liberado do CIV por intermédio da
sua fração de água fracamente ligada devido ao contato íntimo com o baixo pH
presente na fase líquida dentro dos poros da lesão de MBA. A fração de água
fortemente ligada do CIV não pode ser removida de sua estrutura, mas, a fração
de água fracamente ligada é instável e pode ser facilmente perdida (pela
secagem) ou incorporada (pelo contato precoce com umidade). Existem três
mecanismos envolvidos com a liberação de moléculas e/ou íons de um CIV: a
“lavagem” da superfície, a difusão através dos poros e rachaduras e a difusão
através do corpo. Essa última não deve ter uma ação primordial no processo de
dissolução dos CIVs.
45,46
Foi observado que os selantes de CIV apresentavam
uma grande liberação de fluoreto nos dois primeiros dias e, depois disso, a
mesma reduzia com o tempo.
31
Os CIVs liberam maior quantidade de fluoreto
quando são expostos a pH baixo.
47
Selantes de fóssulas e fissuras que liberam
fluoreto podem atuar como receptadores desse composto, após exposição à
96
solução neutra de fluoreto de sódio a 0,05% ou ao gel de FFA a 1,23%.
48
Por
meio de teste de MI, Lobo et al.
25
verificaram que o fluoreto liberado de selantes
de CIV possuíam um efeito anticariogênico na redução da desmineralização
adjacente aos mesmos.
A porosidade existente nos selantes de CIV poderia permitir a penetração
de água e/ou corante através desse material. Os resultados são conflitantes e
poucos são os estudos sobre a penetração de corantes e microinfiltração em
selantes CIV. Uma pesquisa in vitro que utilizou um CIV de alta viscosidade,
com a técnica da pressão digital para selamento de faces oclusais, apresentou
uma penetração mínima de corante na margem e na superfície desse material.
32
Entretanto, Övrebö e Raadal,
49
verificaram que dentes selados com um CIV e
extraídos após 14 dias permitiram uma infiltração através do corpo do material e
em contato com o esmalte, mesmo quando totalmente retidos. Para uma
compreensão melhor dos achados sobre infiltração em selantes de CIV seriam
necessários outros estudos e que a metodologia fosse, ao menos, similar entre
os mesmos.
O grupo C obteve um intervalo de confiança muito amplo para a perda
mineral (figura 5). Em alguns momentos, esse intervalo é semelhante a uma
grande perda mineral obtida no grupo A e D, porém, em outro momento, a perda
mineral é menor, similar à encontrada no grupo B. Embora o VF possua uma
boa aderência à superfície do esmalte dentário,
50
ele não promove uma barreira
física como o selante de CIV. Por esse motivo, as amostras do grupo C
apresentavam áreas onde as lesões de MBA estavam fisicamente protegidas
97
pelo VF e outras onde esse foi perdido durante o processo de ciclagem de pH.
Como já foi especificado na metodologia, o VF não foi removido das amostras
antes da ciclagem de pH, a fim de simular a condição de retenção do mesmo na
face oclusal de um primeiro molar permanente em irrupção. Provavelmente, uma
opção para obter melhores resultados com o VF seja a reaplicação do material à
lesão de MBA durante seu tratamento. Assim, essa superfície ficaria menos
susceptível ao ataque ácido dos microrganismos durante os desafios
cariogênicos. A presença física do VF em contato com a superfície porosa da
lesão pode facilitar a penetração de fluoreto para a subsuperfície. Tanto o
fluoreto fracamente ligado (fluoreto de cálcio - F
2
Ca) como o fluoreto firmemente
ligado (FA and FHA) ao esmalte dentário foram encontrados em lesões naturais
de MBA após uma única aplicação de VF. O fluoreto firmemente ligado foi
encontrado em maior quantidade que o fracamente ligado.
39,51
Quando uma
camada de VF foi aplicada sobre lesões naturais de MBA em faces lisas de
esmalte, houve maior reação do fluoreto com as lesões que com o esmalte sadio
em torno dessa.
39,51,52
O baixo pH no interior da fase fluida da lesão, devido ao
uso do ácido lático,
53
possivelmente facilitaria uma maior liberação de fluoretos
do CIV e do VF. Essa fase fluida está saturada com diferentes íons liberados
durante o ataque cariogênico.
54
Dependendo do pH local e dos íons presentes
nesse meio ambiente microscópico, as moléculas inicialmente formadas podem
se transformar em outras. Essas transformações estão de acordo com eventos
químicos e cristalográficos, associados ao processo carioso descrito por alguns
pesquisadores.
2,3
98
O grupo controle (D) apresentou uma perda mineral menor, entretanto
estatisticamente similar, que a do grupo A porque não foi exposto à ciclagem de
pH (figura 5).
Os fluoretos podem ser utilizados durante toda a vida do indivíduo, em
pequenas concentrações e de uma forma regular, para proteger os dentes
contra a cárie dentária.
2,11,12
Entretanto, durante um desafio cariogênico severo,
apenas o uso do fluoreto possui um efeito cariostático limitado.
55,56
É
fundamental estabelecer medidas preventivas de higiene bucal para o paciente
de risco à cárie dentária e contar com sua adesão ao plano de modificação de
comportamento. O dentista deve sempre aconselhar ao paciente a ter uma dieta
com baixo ou nenhum potencial cariogênico, educar a criança e seu responsável
para remover mecanicamente a placa bacteriana e fazer o uso racional de
fluoretos. Embora existam algumas limitações na realização de um experimento
in vitro, o uso do CIV como selante sobre as lesões de MBA produziu um
resultado melhor que uma única aplicação tópica de VF sobre estas lesões.
CONCLUSÕES:
Baseado no presente estudo in vitro foi possível inferir que:
foi observada uma perda mineral quando lesões artificiais de MBA foram
expostas a um alto desafio cariogênico in vitro;
o selante de CIV apenas melhorou o conteúdo mineral da lesão artificial
de MBA, e também protegeu a superfície erodida de uma ciclagem de pH
de alto desafio cariogênico;
99
a perda mineral do grupo onde foi utilizado um VF sobre as de lesões de
MBA atingiu resultados intermediários quando comparado aos outros
grupos teste.
RECONHECIMENTOS
Os autores gostariam de agradecer a Dra. Carla Moreira Pitoni pelo
auxílio na revisão da análise estatística.
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107
Artigo 2:
Versão em Inglês
108
Effect of a glass ionomer cement and a fluoride varnish on mineral
loss of artificial occlusal caries: In vitro study.
1. Mirian de Waele Souchois de Marsillac, DDS, MSc, PhD candidate at the
Department of Pediatric Dentistry from the Federal University of Santa
Catarina, Florianópolis and Assistant Professor, Department of
Community and Preventive Dentistry, State University of Rio de Janeiro,
Brazil.
2. Ricardo de Sousa Vieira, DDS, MSc, PhD, Associate Professor at the
Department of Pediatric Dentistry from the Federal University of Santa
Catarina, Florianópolis, Brazil.
Corresponding author
:
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
Address: Boulevard 28 de setembro, 157/ sala 226, Vila Isabel, Rio de Janeiro –
RJ. CEP 20.551-030
e-mail:
Telephone/Fax: (21) 2587-6372
109
Abstract:
Background
: Active white spot lesions (WSLs) are a great concern to
clinicians. This in vitro experiment sought to determine the mineral loss (∆Z) of
artificially induced active WSLs: exposed to a high risk cariogenic challenge
(HRCC) using pH cycling; treated with a glass ionomer cement (GIC) or a
fluoride varnish (FV) and submitted to the same HRCC. Methods
: Sixty
unerupted human third molars were sectioned buccolingually on the occlusal
surface and demineralized for 42 days. One half of each tooth was allocated to a
control group (D) and the other were used as experimental groups: A (pH
cycling); B (GIC + pH cycling); and C (FV + pH cycling). Cross sectional
microhardness test was performed and ∆Z was assessed. Results: One way
ANOVA (p=0.008) and Tukey´s test (95%) determined statistical difference
among groups. Mean values for ∆Z were 4983.53 for group A
(b)
; 3090.93 for B
(a)
;
4303.29 for C
(ab)
; and 4505.61 for group D
(b)
. Conclusion: HRCC promoted a
greater mineral loss in active WSLs. Lesions treated with GIC had the lowest ∆Z
improving the mineral content of WSLs while FV had intermediate results.
Clinical Implications
: The fluoride products tested might be able to improve
mineral loss on natural occlusal WSLs.
Key words: Glass Ionomer Cements; Dental Caries; Fluorides, Topical.
110
INTRODUCTION:
Newly erupted teeth are more susceptible to dental caries attack than
teeth that have remained caries free for a few years after eruption. This is most
probably due to changes in the outer portion of dental tissues commonly known
as “post eruptive maturation” of the dental enamel.
1
During demineralization
carbonate and magnesium are preferentially dissolved for they are especially
susceptible to acid attacks. Mineral exchanges between the tissue fluids and
dental plaque and/or oral fluids during the erupting process makes the outer
layers of dental enamel gain a higher content of fluoride. This new apatite,
fluorapatite (FA) and/or fluoridated apatite (FHA), is more stable and more
resistant to acid dissolution.
2,3
A decrease in surface porosity of sound occlusal
enamel of human permanent molar teeth was observed within the first 36 months
after its eruption being a half-value detected on the 20 to 30 first months.
1
Studies have also showed that occlusal surfaces of first permanent molars are
the most caries prone surfaces in the mouth
4,5
and the mandibular ones are even
more susceptible to dental caries than their antagonists.
6
Therefore, the mean
time spent from early appearance of a first permanent molar in the oral cavity
until it reaches functional occlusion is estimated to be 15.4 months for girls and
15 months for boys.
7
An erupting tooth is positioned inferior to the occlusal plane
in the dental arch and does not participates effectively in the mastication process
and its occlusal macromorphology, specially the inferior first permanent molar,
becomes more prone to dental plaque accumulation. When these teeth are fully
erupted there is a tendency to thinner dental plaque accumulation and arrested
111
carious lesions.
8
Sometimes mechanical plaque control may be impaired with the
presence of a gingival operculum and/or by a lack of dexterity from the child in
reaching the occlusal surface located at a lower position in the dental arch. For
all these motives preventive strategies must be taken in regards to the time of
eruption until establishment of fully occlusion of first permanent molars especially
in children at risk of dental caries.
The widespread use of fluorides has promoted a decline in the prevalence
and severity of dental caries in the USA and other countries.
9,10
Fluoride therapy
must be accomplished by assessing the individual’s or the population’s caries
risk.
10
Topical fluorides can inhibit or diminish demineralization by reducing the
rate of transport of matter out of the enamel surface under acidic conditions, and
enhance remineralization of incipient carious lesions reducing enamel solubility
when incorporated into the lattice.
2,3,11,12
Noninvasive treatments for active white spot lesions (WSLs) on occlusal
surfaces have been advocated in different papers. Most clinical studies focus on
observation and control of these active WSLs through oral hygiene,
13,14
topical
application of fluoridated varnish (FV)
15,16
and the use of pit and fissure resin
based or glass ionomer cement (GIC) sealants
17,18
.
Usually in vitro and in situ studies are carried out on smooth enamel
surfaces using fluoridated dentifrices, acidulated phosphate fluoride (APF) and/or
fluoridated rinses. These fluoride agents have proved to have a remineralizing
potential on artificial WSL under pH cycling.
19,20,21,22
112
There are few in vitro and in situ experiments using occlusal surfaces
when testing topical fluorides applications in prevention of enamel caries
23,24,25
or remineralization of WSL.
26
This is most likely due to the inherent difficulties of
working with it. The present in vitro study evaluated the mineral loss (∆Z) of
artificial WSLs by submitting it to a high risk caries challenge pH cycling model
and treating other ones with either FV or a GIC sealant and, subsequently,
exposing them to the same pH cycling model.
METHODS:
This project was approved by the Human Being Ethic Committee from the
Federal University of Santa Catarina under the number 032/2005 on April the
25
th
in the year of 2005 (ANNEX A). Sixty unerupted human third molars were
used in this study all of which were donated by motives other than this
experiment. Figure 1 schematizes the main procedures described in this section.
After surgically removed all teeth were brushed with detergent and deionized
water and any soft tissue attached to them was removed with a dental scaler.
Prophylaxis was performed with slurry of pumice and the aid of a mechanic
rotating cup. All roots were sectioned from teeth with a diamond wafering blade
(#11-4254, Series 15 LC, Buehler - Lake Bluff, Ill. – USA) installed on an
ISOMET™ 1000 cutting machine (Buehler - Lake Bluff, Ill – USA) refrigerated
with deionized water. Pulp tissue was removed from the crowns and then they
were sectioned on a buccolingual plane into two occlusal halves using the same
113
cutting device. Teeth were numbered and kept on individual vials containing
physiological saline solution on a freezer until use, approximately 6 months latter.
Occlusal samples halves designated with letters “A”, “B” and “C” were arranged
in one of the three test groups and its corresponding other half was allocated to
control group D.
Figure 1 – Experimental design.
Artificial White Spot Lesion – Buffered solution of 0.1 mol/l
lactic acid, 0.2% polyacrilic acid, 50% saturated with
h
y
drox
y
a
p
atite and 0.03
pp
mF
(p
H 5.0
)
for 42 da
y
s
(
N= 60
Control Group D
(
n= 60 tooth halves
)
Test Groups (n= 60
tooth halves
)
Group
A
(pH
cycling)
20 Occlusal
halves from
1 to 20
Group B
(GIC and
pH
cycling)
20 Occlusal
halves from
21 to 40
(Ketac
Molar
Easymix™)
Group C
(Fluoridated
Varnish and
pH cycling)
20 Occlusal
halves from
41 to 60
(Duraphat
®
)
Group D
(Inicial
Hardness)
60 Occlusal
halves
Embedding of all samples for CSMH testing
One SEM image from each test group for illustration
114
Before demineralization procedure all teeth were inspected for cracks,
discoloration or any other detectable enamel defects on a stereomicroscope
(Olympus SZH10 - Olympus, São Paulo, SP - Brazil) coupled to a digital imaging
capturing system (Olympus DP12 - Olympus, São Paulo, SP - Brazil) with a x25
magnification. Tooth halves without enamel defects were placed in individual
vials with deionized water and ultrasonicated (Ultrasound Cleaner #1440D,
Odontobrás, Ribeirão Preto, SP - Brazil) for 20 minutes. Samples were identified
by groups (letters) and numbered, corresponding to their own half. They were left
to dry at room temperature on an absorbent paper. Afterwards, a rectangular
piece of adhesive paper sized 6 mm
2
was placed on each occlusal half and the
remaining areas were covered with two coats of red nail polisher. The adhesive
paper was removed from the occlusal fissures after hardening of the nail
polisher. Samples were submerged on individual plastic vials with 25 ml of
demineralizing solution.
27,28,29
This lactate buffered solution was changed every
14 days.
29
Specimens were kept inside a kiln (Quimis, Diadema, SP – Brazil) at
37
o
C during 42 days without agitation.
Embedding of the samples from group D was performed trough the use of
individual polyvinyl chloride (PVC) matrixes (tubos e conexões Tigre SA, 25 x 20
mm, Rio Claro, SP - Brazil) and polyester resin with a black die (Central do Fiber
Glass, Florianópolis, SC - Brazil). After the resin cure these matrixes were
discharged and the samples were grounded and polished as previously
described in De Marsillac et al.
29
(in press) for CSMH testing. The corresponding
other halves in group A were submitted to a pH cycling regime on samples 1 to
115
20 without any topical treatment of the white lesion. Samples 21 to 40 received a
high viscosity ionomer cement as a fissure sealant (Ketac Molar Easymix
™
, 3M
ESPE, Seefeld - Germany) and after the 5 minutes from the initial mixing time,
recommended by the manufacturer for setting, they were submitted to a pH
cycling regime. The technique employed to seal all specimens was the “finger
pressure”, used in the atraumatic restorative treatment or ART.
30
A high viscosity
GIC was selected for this in vitro experiment since most in vitro, in situ and in
vivo experiments were performed with a high viscosity GICs as they were
developed specifically for the ART technique and for sealing pits and fissures.
18,26,31,32
The remaining samples (41 to 60) were treated with one coating of a
fluoridated varnish (Duraphat
®
, Colgate-Palmolive Company, São Bernardo do
Campo, SP - Brazil), washed for 10 seconds with deionized water and were also
exposed to the same pH cycling regime as the others. Since erupting teeth do
not occlude with their antagonists the fluoride varnish (FV) was not removed for
the pH cycling. The GIC and the FV tested in this study were used as specified
by the manufacturer’s instructions (ANNEXES B and C).
The present study utilized a pH cycling model according to Argenta et al.
33
Tooth halves from all 3 test groups (A, B and C) were individually submersed, at
first, in 19.1 ml of the remineralizing solution for 16 hours. This solution contained
1.5 mM calcium, 0.9 mM phosphate, 150 mM of potassium chloride, 0.05 ppm F
in 20 mM TRIS (trishydroxymethylaminomethane) buffer with a 7.4 pH. The
samples remained in a kiln at 37
o
C during this period without agitation. Only one
demineralizing interval was made per day during a five day protocol. To avoid
116
contamination between the pH cycling solutions specimens were washed with
distilled water for 10s and left to dry at room temperature on top of an absorbent
paper tissue.
25
Samples were than placed on other plastic vials containing 38.2
ml of a demineralizing solution. They remained in the same kiln, also without
agitation, for 6 hours to simulate a high risk caries challenge.
34
The
demineralizing solution contained 2.0 mM calcium, 2.0 mM phosphate, 0.03
ppmF in 75 mM acetate buffer in a 4.3 pH. In order to complete the seven days
pH cycling design utilized in this experiment the remaining two days were
allocated only to the remineralizing solution.
25,33
After pH cycling all sixty occlusal
halves from groups A, B and C were embedded and followed the same
procedures already cited for CSMH testing.
Cross sectional Microhardness testing
Cross sectional microhardness testing was carried out in a Shimadzu
Micro Hardness Tester, HMV-2 Series (Shimadzu Corporation Testing &
Weighing equipment division, Kioto - Japan). A Knoop diamond indenter was
used with a 25 grams load for 5 seconds.
25,29,33
A total of three columns with seven indentations each were made on either
side of the two bilateral lesions, one facing the other, in opposing cuspal enamel
inclines. The first indentation was located at a 20μm distance from the outer
enamel surface having a 20μm interval between the next ones until a final depth
of 140 μm.
29
An interval of 100μm was maintained between the three parallel
indentation columns.
25,26,29,33,35
An area of sound enamel underneath the nail
117
varnish was also submitted to CSMH test. Knoop hardness values for each line
of three indentations were assessed by CAMS
TM
_WIN, Computer Assisted
Measurement System for Windows for microhardness Testers from “Newage
Testing Instruments Inc.” (Southampton, PA - USA).
The values obtained for CSMH test were transformed in to volume percent
mineral.
28,36
Lesion depth was determined from the outer enamel surface to a
point where it reached a value of 95% of the sound enamel.
37
A profile of the
sound enamel and from the four groups analyzed (A, B, C and D) was obtained
from multiplying the mean volume percent mineral by each related depth (volume
percent mineral x μm). Mineral loss (∆Z) was calculated from the subtraction of
the mean lesion profile on each of the four groups from the normal enamel
parameter.
38
Scanning Electron Microscopy (SEM) Preparation
One sample from each of the three test groups were analyzed by SEM.
Dehydration of specimens were made with increasing concentrations of
ethanol.
39
A coating layer of gold of about 300 Å of thickness
40
was applied in a
Sputter Coater, Bal-Tec SCD005, machine (BAL-TEC AG, Balzers - Principality
of Liechtenstein) under vacuum. Photographs from the internal aspect of the
WSL on the occlusal enamel were made with the aid of a scanning electron
microscope (Philips XL30, Eindhoven - Netherlands) using magnification of
times 250 and operating at 10 or 20 kV.
118
Statistical analysis
Data from mineral loss was evaluated through one-way ANOVA test and
complemented by Tukey´s test with a level of significance set up to p<0.05.
Statistical analysis were made using the software SPSS (System for Windows,
version 13, 2003).
RESULTS:
Fifteen samples from the test groups (A, B and C) lost some parts of the
superficial enamel to erosion and other twenty one samples had a lower Knoop
value (softening) that could not be measured on the computer monitor. In the
control group (D) thirty four samples lost some parts of the superficial enamel
and thirteen other ones had a lower Knoop value Table 1 depicts the number of
samples with these findings on different surfaces depths.
Table 1 - Number of samples with a low Knoop CSMH value or some superficial
enamel lost from each group test.
Number of samples with low Knoop
value or with superficial enamel loss on
each evaluated depth
Groups
n
20 μm 40 μm 60 μm 80 μm
A (WSL + pH cycling) 20 15 11 7 -------
B (WSL + GIC + pH cycling) 20 6 3 1 -------
C (WSL + FV + pH cycling) 20 15 12 6 2
D (WSL) 60 47 29 11 5
Results from CSMH test are listed in APPENDIXES B, C, D, E and F for
all four groups.
119
As seen in figure 2 a great deal of enamel structure (up to 60μm) was lost
at the pH cycling process besides what was already lost from the development of
the artificial WSL.
Figure 2 - SEM image from sample 13 (group A) after pH cycling an artificially
formed WSL with surface loss areas (SL) outlined by brackets. Circled areas
contain indentations rows where only the four last depths could be measured.
WSL area is demarcated by two arrows. Remnants of polyester resin (PR) still
could be seen at the bottom of the fissure.
SL
SL
PR
120
Samples from group B (GIC + pH cycling) and C (FV + pH cycling) also
demonstrated some lost of superficial enamel as seen in figures 3 and 4.
Figure 3 - SEM image from sample 32 (group B) after GIC and pH cycling an
artificially formed WSL. Circled areas contain indentations from CSMH test. WSL
area is demarcated by two arrows and the GIC sealant is in contact with the
enamel surface.
GIC
121
Figure 4 - SEM image from sample 48 (group C) after fluoridated varnish and pH
cycling an artificially formed WSL. Arrows demarcate the extension of the WSL
and indentations rows are outlined by dark circles. Remnants of nail varnish (NV)
still could be seen at the right side of the fissure incline.
NV
122
Since ∆Z variable had homogeneity of variances and a normal distribution
a one way ANOVA test (figure 5) was used. This analysis was complemented by
Tukey’s test (95%) also represented in figure 5 and on APPENDIXES G and H.
p=0.008 – Different small case letters represent statistical difference between groups.
Figure 5 – Graphic representation of ∆Z comparison between the three
experimental groups A (WSL + pH cycling), B (WSL + GIC + pH cycling) and C
(WSL + FV + pH cycling) and the control group D (WSL).
Median values for ∆Z were 4.983.53 in group A (3994.48-5972.58, sd
2113.29); 3.090.93 in B (2348.50-3833.35, sd 1586.33); 4.303,29 in C (3207.08-
5399.50, sd 2342.25); and 4505.61 in group D (4093.83-4917.38, sd 1594.01).
A
b
B
a
D
b
C
ab
Groups
123
DISCUSSION:
Unerupted human third molars were employed in this experiment in an
attempt to better simulate what could happen to a first permanent molar when it
is exposed to a high cariogenic environment in the oral cavity. These teeth would
have no previous exposition to topical fluorides that could cause some confusing
evidence when analyzing the tested fluoride treatments. The surface of these
unerupted molars would also be more susceptible to acid attacks from dental
plaque as the erupting first permanent molars in children.
1,2,3,11
Enamel regions
that are especially susceptible to acid hydrogen ions attack during
demineralization have a greater reactivity to incorporate fluoride. That makes
erupting teeth more favorable to the benefits of topical fluorides.
2,3,11
This indeed
was one of Murray’s et al.
39
recommendations in regard to the use of fluoride
varnishes on newly erupted teeth.
Samples in group A would mimic what could happen with occlusal WSL in
children with a high caries challenge that live in an area with fluoridated water
supply. The mineral loss (∆Z) in this group was higher than in all other groups
(figure 5). Due to the advanced stage of the WSL the outermost parts of enamel
were lost by surface erosion although other regions of the surface still remained
apparently intact.
40
The porous and eroded surface from the active WSL would
facilitate the penetration of acid from the pH cycling process and loosening even
more this disorganized structure promoting loss or a low CSMH test value in
different samples (table 1). It is possible that in an oral environment were an
124
active WSL is exposed to a high caries challenge and toothbrushig action there
would also be a great lost of enamel structure.
Grinding and polishing processes might also be involved in the lost of this
superficial demineralized enamel (softened) in some samples. This fact occurred
due to the polyester resin not always had fulfilled adequately the external
portions of the fissures by the time the specimens were embedded.
Results for mineral loss on group B were the lowest of all as shown in
figure 5. A small mineral loss relates to a greater mineral content. The GIC
sealant was able to improve the mineral content of the previously induced active
WSL and it also protected its eroded surface from an in vitro high risk caries
challenge (pH cycling). This experiment suggests that the fluoride from the GIC
sealant (group B) have diffused into the WSL and partially remineralized it. This
result corroborates to the findings from Amaral et al.
26
who also used unerupted
third molars with a previous formation of artificial WSL on an in situ model.
CSMH test demonstrated that a highly viscous GIC (Fuji IX™) was able to
remineralize artificial WSL when compared to a group where these lesions were
left in the oral cavity without treatment and also to another group previously
treated with a resin sealant. An in vitro study suggested that fissures sealed with
GICs not only block the site for bacterial colonization but would also extend the
fluoride anticaries effect beyond its anatomical perimeter.
42
Some in vivo
experiments with GIC sealants compared to other noninvasive occlusal
treatments in erupting permanent molars have demonstrated that this material
was able to stop or reduce the progression of enamel active WSL.
43,43
Flório et
125
al.
43
demonstrated that a resin modified GIC sealant was more effective in
controlling caries activity by arresting the lesion when comparing to FV or oral
hygiene associated with weekly fluoride mouth wash.
It is likely that the GIC liberated fluoride through diffusion to the WSL by
means of elution in expenses of its own loosely bound water and/or due to close
contact with the low pH liquid phase from the WSL pores. Tightly bound water
cannot be removed from the structure of GICs but, loosely bound water is labile
and can be easily lost (by desiccation) or gained (by early contact with moisture).
When studying chemical species released from GICs three mechanisms are
involved: a surface “wash-off”, diffusion through pores and cracks and diffusion
through the bulk. The last one might not play a major role in the dissolution
process in this material.
45,46
It was found that a high fluoride release by GICs
sealants occurred in the first two days and than it rapidly decreases with time.
31
At lower pH GICs have a greater fluoride release.
47
Fluoride-releasing fissure
sealants could act as rechargeable fluoride release systems after exposure to
0.05% sodium fluoride solution or 1.23% APF gel.
48
A previous study
25
demonstrated that fluoride liberated from GIC sealants have an anti-cariogenic
effect reducing demineralization adjacent to them using CSMH test.
Porosity could permit dye and/or water penetration in a GIC. In regard to
microleakage utilizing dye penetration there are few studies with confusing
results. An in vitro experiment with high viscosity GICs used for fissure sealing
with the finger pressure technique recommended by ART showed minimal
marginal and surface dye penetration.
32
However, Övrebö and Raadal,
49
found
126
that after 14 days in the oral cavity teeth sealed with a GIC permitted dye
leakage even when totally retained. The dye penetration was seen through the
material and in contact with the enamel. It is important to have further studies in
this area and to standardize a methodology to better understand these findings.
Group C had a mineral lost with the largest confidence interval as shown
in figure 5. In some moments this interval coincides with a great mineral loss
observed on groups A and control group D and with a less mineral loss found in
group B. Although FV has a good adherence to enamel surface
50
it does not
provide a physical barrier as a GIC sealant. For that matter, specimens in group
C had enamel surface areas physically protected by this agent and others that
were lost during the pH cycling process. As stated during the methodology the
FV was not removed from the occlusal surface before pH cycling to better imitate
the retaining condition that takes place in these areas during eruption of first
permanent molars.
Maybe, to obtain better clinical results the FV should be reapplied to the
WSL surface during its treatment so that the surface would be less prone to
bacterial acids attacks during caries challenges. The physical presence of FV in
contact with the porous enamel surface and subsurface of the lesion might
facilitate the inward diffusion of fluoride ions. Both loosely bound fluoride (calcium
fluoride - CaF
2
) and firmly bound fluoride (FA and FHA) were found in
demineralized enamel in vivo after one application of FV but the last one was
found in greater proportion.
39,51
A single application of a FV on natural WSLs on
smooth enamel surfaces demonstrated that fluoride reacted more rapidly with
127
naturally demineralized than sound enamel.
39,51,52
A low pH inside the lesion fluid
due to the use of lactic acid
53
can probably facilitate more fluoride release from
the GIC sealant or from the FV. Besides, the fluid inside an artificial WSL is
saturated with respect to different ions during caries attack.
54
Depending on the
local pH and on the types of ions present in the micro-environment initially
formed phases can transform to other ones. These transformations would be in
accordance with the chemical and crystallographic events associated to the
caries process described by other workers.
2,3
Control group D had a smaller mineral loss, although it was statistically
similar, than group A for it was not exposed to a high risk pH challenge as the
last one (figure 5).
Fluoride can be used throughout life in a regular basis and in low
concentrations to protect tooth from dental caries.
2,11,12
Nevertheless, during a
severe caries challenge fluoride alone has a limited cariostatic property.
55,56
It is
paramount to establish preventive oral health measures for the patients at caries
risk and have the patient’s adherence to behavior modification plan. The dental
professional must always advise the patient to have a low or a non cariogenic
diet, educate the child and the caregiver to mechanically remove dental plaque
and to make a rational use of fluorides. Although there are certain limitations
related to an in vitro experiment the use of a GIC as fissure sealant over active
WSLs gave better results than a one time topical application of FV over these
lesions.
128
CONCLUSIONS:
Based on the present in vitro experiment it is possible to infer that:
artificial active WSLs when exposed to an in vitro high cariogenic
challenge had the highest mineral lost when compared to the other tested
groups;
the GIC sealant not improved the mineral content of a previously induced
active WSL and it also protected its eroded surface from a high risk pH
cycling;
an intermediate value for mineral loss was found on the fluoride varnish
group.
ACKNOWLEDGMENTS
The authors would like to thank PhD. Carla Moreira Pitoni for the support
in reviewing the statistical analysis.
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145
Apêndices:
146
APÊNDICE A – Tabela com o resultado das amostras com baixo valor de MI
ou com perda por erosão nas diferentes profundidades
do esmalte dentário.
Profundidade
n
Número de amostras com baixo valor de MI
(amolecimento) ou com perda da superfície
(erosão) do esmalte.
20 μm 10 10
40 μm 10 8
60 μm 10 5
80 μm 10 2
147
APÊNDICE B – Tabelas com os resultados de MI (valores Knoop) para
esmalte hígido das amostras 1 a 60
Microdureza Interna (Knoop) Grupo D, amostras 1 a 60
Amostra
20μm 40μm 60μm80μm 100μm 120μm 140μm
1 329 396 396 378 360 384 360
2 361 350 355 360 344 339 344
3 197 257 325 355 403 403 430
4 378 522 423 350 344 366 344
5 282 320 244 278 315 334 350
6 294 320 366 403 355 325 339
7 320 306 329 271 344 355 325
8 197 182 423 366 372 360 339
9 278 278 278 344 311 355 334
10 290 282 390 384 320 334 409
11 221 372 384 366 290 334 366
12 315 298 320 294 325 302 298
13 238 241 320 315 344 286 315
14 114 360 298 315 315 302 264
15 260 274 282 311 278 206 282
16 201 227 229 306 329 355 302
17 192 254 298 267 378 334 278
18 334 274 290 306 344 360 339
19 75,5 355 329 390 396 372 378
20 89,4 131 229 282 320 344 311
21 329 306 311 315 360 344 320
22 227 286 274 235 306 344 315
23 227 286 339 325 274 267 298
24 260 315 298 390 360 339 355
25 282 311 286 286 334 327 302
26 378 286 298 274 360 320 334
27 350 339 334 350 334 334 339
28 90 306 355 320 344 290 360
29 320 298 311 320 298 229 290
30 229 250 286 227 311 294 306
31 227 235 286 329 355 350 325
32 211 247 169 182 311 302 241
33 271 257 271 235 294 302 355
34 211 204 232 329 278 350 366
35 290 344 360 329 344 315 378
36 311 366 366 334 372 409 350
37 286 355 344 329 334 339 350
38 76,6 286 334 257 329 311 329
39 264 264 271 294 311 315 302
40 271 238 247 294 290 329 403
41 290 264 216 235 274 282 286
148
Continuação da Tabela anterior:
Microdureza Interna (Knoop) Grupo D, amostras 1 a 60
42 218 366 244 278 320 306 334
43 131 86,8 127 127 188 186 169
44 136 87,4 142 216 221 244 298
45 232 325 250 334 378 250 361
46 208 188 271 282 271 306 274
47 184 190 192 218 199 235 267
48 157 224 267 306 306 378 339
49 250 315 320 282 294 241 221
50 159 190 211 271 282 274 247
51 174 294 329 339 350 334 366
52 184 267 264 306 360 334 355
53 267 278 329 286 350 329 320
54 182 302 325 325 329 334 320
55 274 302 334 315 344 329 334
56 208 241 241 290 257 282 278
57 116 165 211 238 278 264 290
58 274 339 344 339 302 329 302
59 298 260 278 190 260 290 260
60 88,8 208 235 224 247 274 286
149
APÊNDICE C – Tabelas com os resultados de MI (valores Knoop) para
esmalte com lesão de MBA artificial das amostras 1 a 60 (Grupo D)
Microdureza Interna (Knoop) Grupo D, amostras 1 a 60
Amostra
20μm 40μm 60μm 80μm 100μm 120μm 140μm
1b
Amolecimento Amolecimento Amolecimento Amolecimento
76 265 295
2b
Amolecimento Amolecimento Amolecimento Amolecimento
205 278 330
3b
Amolecimento Amolecimento 44,5 62,3 254 332 348
4b
Amolecimento
20,2 26,1 36,1 243 335 376
5b
Amolecimento
21,8 44 250 259 312 361
6b
Amolecimento
34,8 81,4 198 244 217 311
7b
Amolecimento Amolecimento
18,5 38,5 346 325 399
8b
Amolecimento
19 45,7 254 214 294 292
9b
Amolecimento Amolecimento
48,3 195 314 346 327
10b 40,8 45,4 90,2 257 281 320 339
11b 30,8 28,7 43,3 52 86,6 229 282
12b 32 56,5 59,5 97,4 115 226 235
13b
Amolecimento Amolecimento
58,3 317 290 342 315
14b
Amolecimento
32,7 49,6 280 295 291 341
15b
Amolecimento
51,3 208 271 295 312 356
16b
erosão erosão
64,2 173 283 295 366
17b
erosão erosão
45 213 298 382 365
18b 47,9 121 130 203 307 364 366
19b 31,3 45,5 56,4 116 289 325 340
20b
Amolecimento Amolecimento
34,8 66,8 102 299 315
21b
Amolecimento 32,2
77,1 249 328 331 330
22b
Amolecimento Amolecimento
25,8 57,2 207 297 338
23b
22,4 85,9
254 267 308 357 376
24b
44,2 97,6
132 170 218 290 304
25b
erosão 25,8
73 235 290 322 382
26b
erosão 48,5
142 95,2 91,8 182 192
27b
erosão erosão erosão
213 249 264 314
28b
Amolecimento Amolecimento
91,8 265 263 309 370
29b
Amolecimento 27,2
107 307 387 364 382
30b
Amolecimento 51,8
80,7 197 287 165 185
31b
Amolecimento Amolecimento
63,1 247 304 339 345
32b
27,7 48,3
112 247 369 388 383
33b
Amolecimento 26,6
47,8 79,5 217 263 235
34b
Amolecimento Amolecimento
26,9 168 266 280 304
35b
Amolecimento Amolecimento
19,9 48,9 192 179
36b
Amolecimento 18,3
29,2 60 226 328 399
37b
36,8 43,5
144 161 210 222 264
38b
Amolecimento 31,1
97,3 273 251 243 230
39b
Amolecimento Amolecimento
63,2 255 173 232 259
40b
Amolecimento Amolecimento
64,3 202 229 261 345
41b
Amolecimento 25
43,3 226 153 202 311
150
Continuação da Tabela anterior:
Microdureza Interna (Knoop) Grupo D, amostras 1 a 60
42b
Amolecimento Amolecimento
271 33,8 56,2 91,3 163
43b
erosão erosão
erosão erosão 69,3 126 195
44b
Amolecimento 23,4
42 105 165 222 355
45b
erosão erosão
erosão 72,1 132 281 308
46b
erosão erosão
erosão 181 310 326 321
47b
erosão erosão
erosão 48,3 211 254 281
48b
erosão erosão
erosão erosão 154 204 289
49b
Amolecimento 25,7
66,6 249 320 388 399
50b
Amolecimento 27,8
108 195 235 286 312
51b
Amolecimento 34,8
137 154 144 205 292
52b
Amolecimento Amolecimento
20,3 51,7 122 161 250
53b
erosão erosão
220 299 305 341
54b
erosão erosão
33,3 103 127 172 197
55b
Amolecimento Amolecimento
23,8 161 297 371 352
56b
243 289 331
57b
18,6 22,2
32,8 50,9 69,2 342 298
58b
21,3 46,5
61,4 103 155 184 276
59b
66,8 113
109 186 191 229 333
60b
Amolecimento Amolecimento
23,4 59 142 252 264
151
APÊNDICE D – Tabelas com os resultados de MI (valores Knoop) para
esmalte com lesão de MBA artificial + Ciclagem de pH
das amostras 1 a 20 (Grupo A)
Microdureza Interna (Knoop) Grupo A, amostras 1 a 20
Amostra
20μm 40μm 60μm 80μm 100μm 120μm 140μm
1a
erosão erosão erosão 21,2 43,9 129 290
2a
erosão erosão erosão 29,6 97,5 298 371
3a
Amolecimento Amolecimento
98,9 204 214 316 329
4a 53,7 70,9 103 124 124 114 211
5a erosão erosão 150 259 281 289 344
6a erosão erosão 204 245 243 292 295
7a erosão erosão erosão 183 288 330 342
8a erosão erosão erosão 71,4 192 271 246
9a erosão erosão erosão 38,7 199 228 235
10a Amolecimento 24,9 41,7 64,3 185 253 272
11a 20,8 26 32,2 181 333 311 206
12a
Amolecimento Amolecimento
27,5 152 294 317 307
13a 21,8 27 42,8 85 168 264 292
14a
Amolecimento Amolecimento Amolecimento
39,1 103 212 291
15a
Amolecimento
29,3 38,1 67 231 289 323
16a erosão 72,2 245 235 325 312 352
17a
Amolecimento
20,4 38,5 74,5 282 257 274
18a
Amolecimento Amolecimento Amolecimento
28,1 127 281 290
19a 73,9 148 244 242 348 363 343
20a 28,4 408 91,8 251 317 329 355
152
APÊNDICE E – Tabelas com os resultados de MI (valores Knoop) para
esmalte com lesão de MBA artificial + CIV + Ciclagem de pH
das amostras 1 a 20 (Grupo B)
Microdureza Interna (Knoop) Grupo B, amostras 21 a 40
Amostra
20μm 40μm 60μm 80μm 100μm 120μm 140μm
21a
Amolecimento
22,9 27,9 36,5 139 265 316
22a
Amolecimento Amolecimento
31,8 142 247 346 307
23a 28,4 38,5 51,8 137 248 283 282
24a
Amolecimento
26,8 80,3 260 310 299 305
25a 44,6 127 250 356 375 414 351
26a 44,6 59,7 90,1 246 224 242 219
27a
Amolecimento
71,9 92,5 142 302 269 328
28a erosão erosão erosão 83 159 254 304
29a 73,4 77,7 144 222 333 344 312
30a 42,4 75,4 149 309 189 197 224
31a 57,3 68,2 92,5 78,1 387 384 383
32a 31,4 55,5 159 281 352 330 387
33a 45,7 72,2 105 165 259 297 181
34a 56,4 102 318 294 348 375 354
35a
Amolecimento Amolecimento
64,2 334 377 312 326
36a 31,2 31,4 43,9 86,3 207 300 361
37a 31,9 94,5 149 203 283 319 332
38a 44,1 90,2 134 219 277 306 331
39a 45,5 73,5 127 318 248 238 275
40a 43,6 103 212 250 247 283 318
153
APÊNDICE F – Tabelas com os resultados de MI (valores Knoop) para
esmalte com lesão de MBA artificial + VF + Ciclagem de pH
das amostras 1 a 20 (Grupo C)
Microdureza Interna (Knoop) Grupo C, amostras 41 a 60
Amostra
20μm 40μm 60μm 80μm 100μm 120μm 140μm
41a
Amolecimento
24,8 72,9 243 250 202 172
42a 115 268 196 252 296 330 352
43a 81,8 105 85,4 111 189 266 214
44a
Amolecimento Amolecimento Amolecimento Amolecimento
22,4 64,1 180
45a
Amolecimento
21,6 41,7 153 279 254 308
46a
Amolecimento Amolecimento Amolecimento
18,3 41,2 177 231
47a erosão erosão 88,6 257 219 219 203
48a 50,6 26,9 225 252 267 280 323
49a
Amolecimento Amolecimento
36,8 67,9 131 254 325
50a 67,3 190 251 298 272 306 310
51a erosão erosão erosão 137 199 202 302
52a
Amolecimento
19,9 24,7 165 165 291 305
53a erosão erosão 58,8 274 270 283 329
54a
Amolecimento
135 184 219 219 367 389
55a
Amolecimento Amolecimento
20,2 32 162 298 309
56a erosão erosão 38 39,4 280 260 345
57a
Amolecimento Amolecimento Amolecimento
64,2 69,8 225 162
58a erosão erosão erosão erosão 123 217 206
59a erosão
Amolecimento Amolecimento
21,4 71,1 274 274
60a
Amolecimento Amolecimento
43 73 239 261 316
154
APÊNDICE G – Tabela com o resultado da análise estatística do teste de
ANOVA.
Análise do resultado de perda mineral (∆Z) entre e os grupos A (MBA + ciclagem
de pH), B (MBA + CIV + ciclagem de pH) e C (MBA + VF + ciclagem de pH) e
dentro de cada grupo pelo teste “one-way ANOVA”.
∆Z
Soma dos
Quadrados dp
Médias dos
quadrados F p
Entre os grupos teste 41088114,7 3 13696038 4,1072
0,008
Dentro de cada grupo 386814908 116 3334611
Total 427903023 119
155
APÊNDICE H – Tabela com o resultado da análise estatística do teste de
Tukey.
Análise de Tukey para os grupos A (MBA + ciclagem de pH), B (MBA + CIV +
ciclagem de pH) e C (MBA + VF + ciclagem de pH)
Grupos n Valor médio para ∆Z (p< 0.05)
A
20 4983.532812 *b
B
20 3090.933708 *a
C
20 4303.293693 *ab
D
60 4505.611127 *b
*Letras diferentes significam diferença estatística.
156
Anexos:
157
ANEXO A – Parecer do CEPSH.
158
ANEXO B – Bulas e Manual do Cimento de Ionômero de Vidro “Ketac Molar
Easymix™”.
159
160
161
162
ANEXO C – Bula do Verniz Fluoretado “Duraphat
®
”.
163
ANEXO D – Normas da Revista “American Journal of Dentistry”
Normas para publicação do artigo 1
The AMERICAN JOURNAL OF DENTISTRY is published six times a year
in February, April, June, August, October and December by Mosher & Linder,
Inc.
The AJD invites submission of research manuscripts, and reviews related
to the clinical practice of dentistry. Manuscripts are considered for publication
with the understanding that they have not been published elsewhere in any form
or any language, are submitted solely to the AJD, and if accepted for publication
in the AJD, they will not be published elsewhere in the same form or in any other
language, without the consent of the Editor. Manuscripts are reviewed by at least
two referees.
Statements and opinions expressed in the articles and communications
herein are those of the author(s) and not necessarily those of the Editor,
Managing Editor, Editorial Board members or publisher of the AMERICAN
JOURNAL OF DENTISTRY.
All correspondence from the Editorial Office will be made with the senior
author unless otherwise specified in a letter by the authors.
PREPARATION OF MANUSCRIPTS. Papers should be written in proper
American English, double spaced, with liberal margins, and only submitted by E-
mail to the Editor, with the text and tables in Microsoft Word files and illustrations
in JPEG image format.
Papers reporting results of original research should be divided into Introduction,
Materials and Methods, Results, Discussion, Acknowledgements (if any), and
References.
164
COPYRIGHT RELEASE. The following statement, signed by all authors, should
accompany all manuscripts and be submitted as a JPEG image format or PDF
file:
"All manuscript's copyright ownership is transferred from the author(s) of the
article (title of article), to the American Journal of Dentistry in the event the work
is published. The manuscript has not been published in any form or any
language and is only submitted to the American Journal of Dentistry”.
TITLE PAGE should include the title of the manuscript, author(s) full name(s)
and degree(s), affiliation to institution or private practice, address to where
reprints should be requested and telephone and fax numbers.
ABSTRACT PAGE should follow the title page and only contain: the title of the
manuscript, the abstract and the clinical significance sections. On the abstract
page, the name(s) of the author(s) should not appear. The abstract should have
the following sections: Purpose, Methods, and Results.
CLINICAL SIGNIFICANCE. As a separate sentence after the abstract, a short
statement should highlight the clinical significance of the manuscript.
REFERENCES. All references and only those cited in the text should appear in
the list of references. They should be numbered consecutively as they appear in
the text of the paper. References must be typed double space on a separate
sheet of paper.
When a paper cited has three or more authors, it should appear in the text thus:
Gwinnett et al.1 Article references should include the names and initials of all the
authors, the full title of the paper, the abbreviated title of the journal, year of
publication, the volume number, and first and last page numbers, e.g.:
Journals:
1. Thornton JB, Retief DH, Bradley EA. Marginal leakage of two glass ionomer
cements: Ketac-Fil and Ketac-Silver. Am J Dent 1988; 1: 35-38.
165
Abstracts:
2. Alpeggiani M, Gagliani M, Re D, et al. Operator influence using adhesive
systems: One bottle vs. multi bottles. J Dent Res 1998; 77: 942 (Abstr 2487) or J
Dent Res 2003;82 (Sp Iss A): 0275
Papers in the course of publication should only be entered in the references if
they have been accepted for publication by a journal and then given in the
standard manner in the text and in the list of references with the journal title,
accompanied by "In press," e.g.:
3. Crim GA, Abbott LJ. Effect of curing time on marginal sealing by four dentin
bonding agents. Am J Dent, In press.
Book and monograph references should include author, title, city, publisher, year
of publication, and page numbers, e.g.:
4. Malone WFP, Koth DL. Tylman's theory and practice of fixed prosthodontics.
St. Louis: Ishiyaku Euro-America, 1989; 110-123.
5. Ripa LW, Finn SB. The care of injuries to the anterior teeth of children. In: Finn
SB. Clinical pedodontics. 4th ed, Philadelphia: WB Saunders, 1973; 125.
Personal communications should only appear in parentheses in the text and not
in the list of references.
ILLUSTRATIONS. Illustrations should be numbered, provided with suitable
legends, and kept to the minimum essential for proper presentation of the results
of findings. Color illustrations will be published at the author's expense. Contact
the Managing Editor, Katherine Godoy at (954) 888- 9101.
Legends are required for all illustrations and should be typed as a group on a
separate page. For photomicrographs, legends must specify original
magnification and stain (if used).
166
TABLES. should be logically organized and should supplement the information
provided in the text. Each table should be typed on a separate page with the
number, title and footnotes. Tables should be kept to the minimum essential for
proper presentation of the results or findings.
Permissions from author and publisher must be obtained for the direct use of
previously published material including text, photographs, drawings, etc. The
original permission should be then included with the manuscript.
REPRINTS. For reprints contact the Business Office at (954) 888-9101.
EDITOR’S ADDRESS
Dr. Franklin García-Godoy, Editor
American Journal of Dentistry
318 Indian Trace, Suite 500
Weston, FL 33326-2018, U.S.A
E-mail: [email protected]
167
ANEXO E – Normas da Revista “Journal of American Dental Association”
Normas para publicação do artigo 2
AUTHOR GUIDELINES
General Guidelines
• Manuscript Submission
• Manuscript Designation
• Manuscript Format
• Manuscript Style
Manuscript Submission
New manuscripts. All new manuscripts must be submitted via JADA’s online
submission and review Web site, JADA Manuscript Central, found at
https://mc.manuscriptcentral.com/jada . (Authors who do not yet have an
account on the Web site should click the “Create Account” link on the upper right-
hand corner of the JADA Manuscript Central welcome page and follow the step-
by-step process to open an account.) On the dashboard page, authors should
select the Corresponding Author Center. In the Corresponding Author Center,
they should click the “Click here to submit a new manuscript” link.
Author identification. The author should include a letter providing each author’s
name, degrees, professional title, work affiliations, complete address, telephone
and fax numbers, and e-mail address. That cover letter can be typed in on the
JADA Manuscript Central site in the field provided, or it can be uploaded to the
site as a word-processed document.
Originality and exclusivity. The JADA Editor will consider only articles that are
original, have not been published elsewhere and have been submitted
exclusively to JADA.
168
Submission of revised articles. After the manuscript has gone through review, the
JADA Editor makes a decision as to its disposition: accept; minor revision; major
revision; revise and resubmit; reject. In all but the first and last cases, the author
will be invited to submit a revised manuscript via JADA Manuscript Central
(except, as noted earlier, if the original article was submitted before Nov. 15,
2005, in which case any revision needs to be submitted via hard copy).
Manuscript Designation
When published, manuscripts will be placed in one of the JADA departments
listed below. Authors should indicate the department for which they are
submitting a manuscript, with the understanding that the editor might deem the
manuscript better suited to a different department.
Unless otherwise noted, manuscripts must be no longer than 10 double-spaced
pages (roughly 3,000 words), exclusive of title page, abstract, acknowledgments,
references and illustrations (tables, figures, text boxes).
Peer-Reviewed Articles
Clinical Practice. Articles with a clinical and practical focus. Potential topic areas
include esthetic and restorative care, oral-systemic health, pharmacology,
specialty dental practice, and informatics and technology.
• Brief Reports. Short articles focusing on specific topics that do not lend
themselves to longer, more in-depth treatments (6 double-spaced pages).
The articles formerly included in the “Clinical Directions” department are
included in the Brief Reports category. Pilot studies also would be
appropriate for this section.
• Case Reports. Short articles describing the presentation, diagnosis and
management of clinical cases (6 double-spaced pages).
• Critical Review. Review articles using a systematic approach to describe
what is known from the literature about a clinical dental topic and
evaluating the strength of the evidence (10 double-spaced pages).
169
• Full Article. Full-length articles with a clinical and practical focus.
• Practical Science. Articles providing scientific information on critical issues
of practical interest to general dentists, helping to bridge the gap between
dental research and patient care (10 double-spaced pages).
Practice Management. Practical information about the day-to-day aspects of
running a dental practice, as well as about broader management concepts and
techniques. Articles on informatics and technology could appear here if the
technology being discussed has a management rather than a clinical focus (10
double-spaced pages).
Research. Articles describing the results of clinical, laboratory and population-
based research pertinent to dentistry and providing foundation knowledge for
future application.
• Full Article. Full-length articles describing potential clinical applications of
research findings (10 double-spaced pages).
• Brief Reports. Short articles focusing on specific topics that do not lend
themselves to longer, more in-depth treatments (6 double-spaced pages).
• Advances in Dental Products. Articles describing research on new
products useful to the clinician. Research sponsored or substantially
funded by manufacturers appears here (10 double-spaced pages).
Trends
• Full Article. Articles describing trends in dentistry and health care, such as
access to care; patient and practitioner demographics; economic, ethical
and societal issues; state and federal law, policy and regulations that
affect dentistry; and surveys of dentists on topics of interest (10 double-
spaced pages).
• Brief Reports. Short articles focusing tightly on specific topics that do not
lend themselves to longer, more in-depth treatments (6 double-spaced
pages).
170
Manuscript Format
Length. Unless otherwise noted above, manuscripts must be no longer than 10
double-spaced pages (roughly 3,000 words), exclusive of title page, abstract,
acknowledgments, references and illustrations.
Page setup. Pages should have 1-inch margins and must be numbered
consecutively throughout the document.
Title page. Each manuscript should have a title page bearing the complete title of
the manuscript and complete information on all authors. It must be separate from
the rest of the manuscript.
• Each author’s degrees must be listed on the title page. JADA generally
does not publish U.S. fellowships and honorary degrees and designations.
Degrees below the master’s level generally are not listed, unless they are
the highest degree attained.
• The title page should designate the corresponding author and list that
author’s complete mailing address for the purposes of directing reprint
requests after publication.
Abstract. A separate section describes how to format structured abstracts.
Authors. The people listed as authors should be those who made an intellectual
contribution to the manuscript. All authors should be listed with their affiliations,
their academic degrees and their scientific or clinical contributions to the paper.
The editor and publisher reserve the right to ask for justification for each author’s
inclusion.
Acknowledgments. Acknowledgments should be submitted on a separate page.
Illustrations. A maximum of four figures—charts, graphs or photographs—and
four tables may be submitted. (See next paragraph for an exception to this rule.)
Each separate chart, graph or photograph will be counted as a separate
171
illustration; illustrations should not be grouped together as a single illustration.
Tables and figures should augment, not repeat, the text. Figures and tables
should be numbered consecutively according to the order in which they are cited
in the text. Regarding clinical figures, JADA will accept only digital files of at least
4 inches (roughly 100 millimeters) in width and at least 300 or more dots per inch
and in JPEG, TIFF or EPS format. These may be uploaded on JADA Manuscript
Central. JADA cannot accept original histologic slides and radiographs. However,
The Journal will accept digital files of radiographs, magnetic resonance images
and magnetic resonance angiograms. The publisher reserves the right to reject
any figure that does not meet the necessary quality standards for publication.
• (Exception. For only articles on esthetic care, authors are invited to
provide sufficient numbers of high-quality photographs to present their
material comprehensively, provided that there is an appropriate ratio of
text to photographs: the length of the manuscript must be sufficient to
support placement of photographs within the text. As a rule of thumb,
assume an outside limit of three photographs per manuscript page.)
Manuscript Style
Basic style/writing requirements. The foundation of JADA style is the most recent
edition of the American Medical Association Manual of Style. The purpose of any
piece of writing is to deliver information. This requires the author to define his or
her message and to present it in a way that is readily understood by and
engaging to the reader. Manuscripts should be written in active voice and
declarative sentences for a clear, concise style. The overall tone of these reports
should be factual and professional, and thus suitable for a scholarly journal.
Authors are allowed to express a personal opinion as long as the basis for that
opinion is stated plainly. For example, an author may express an opinion “based
on long experience and intensive observation.” Other statements of opinion and
all statements of fact require references from the appropriate published literature
(dental, medical, epidemiologic, practice management, etc.). Authors are invited
172
to write headlines for their articles. Headlines should be as brief as possible while
clearly conveying the main point or purpose of the article. Short subheads also
should be used throughout the article to highlight key points. All submissions,
including headlines and subheads, are subject to change during the editing
process.
References. All published references should be cited in the text and numbered
consecutively. No references should be cited in the abstract. Each reference
should be cited only once; on subsequent citations, the original number should
be used. Personal communications and unpublished data should not be
numbered, but should be cited in the text as follows:
(G Edmunds, DDS, oral communication, November 2004)
Authors citing sources from the World Wide Web should make use of WebCite.
WebCite is an entirely free service for authors who want to refer to Web material,
regardless of the publication for which they are writing. It is an archiving system
for Web references (cited Web pages and Web sites) that can be used by
authors, editors and publishers of scholarly papers and books to ensure that
cited Web material will remain available to readers in the future. If Web
references cited in JADA articles are not archived, future readers may encounter
a "File Not Found" error when clicking on a cited URL. A Web citation archived
on www.webcitation.org will not disappear in the future.
Citations in the reference list should follow this basic style:
• Periodical
1. Bader JD, Shugars DA, Martin JA. Risk indicators for posterior tooth
fracture. JADA 2004;135:883-92.
• Book
2. Cohen S, Burns RC. Pathways of the pulp. 8th ed. St. Louis: Mosby;
2002:196.
173
• Book chapter
3. Byrne BE, Tibbetts LS. Conscious sedation and agents for the control of
anxiety. In: Ciancio SG, ed. ADA guide to dental therapeutics. 3rd ed.
Chicago: American Dental Association; 2003:17-53.
• Government publication
4. Medicine for the public: Women’s health research. Bethesda, Md.: U.S.
Department of Health and Human Services, Public Health Service,
National Institutes of Health; 2001. DHHS publication 02-4971.
• World Wide Web site
5. Hoffman ED, McFarland CM, Curtis CA. Brief summaries of Medicare &
Medicaid: Title XVIII and Title XIX of the Social Security Act as of
November 1, 2002. Baltimore, Md.: U.S. Department of Health and Human
Services, Center for Medicare & Medicaid Services, Office of the Actuary;
2002. Available at: “www.cms.hhs.gov/review/supp/2001/overview.pdf”.
Accessed Aug. 2, 2004.
• Publication in press
6. McCoy J. Alteration in periodontal status as an indicator of general
health. JADA (in press). NOTE: Authors should double-check the status of
any in-press work cited in their reference lists before submitting the final
manuscript to JADA.
• Presentation
7. Eichenstadt L, Brenner T. Caries levels among low-income children:
report of a three-year study. Paper presented at: 146th Annual Session of
the American Dental Association; Oct. 7, 2005; Philadelphia.
JADA Structured Abstracts
Features in selected departments in JADA include structured abstracts. Below
are descriptions of the structured abstract formats for the selected JADA
174
departments—Clinical Practice, Practice Management, Research and Trends.
The headings indicated here should be included in the abstract. Authors should
indicate the department for which they are submitting a manuscript and develop
the abstract accordingly, with the understanding that the editors could designate
the manuscript for a different department and require a revision in the abstract.
No abstract may exceed 200 words. If an abstract goes over that word count,
JADA Manuscript Central will flag it and direct the author to shorten the abstract.
The word counts given in parentheses after each subhead are not requirements,
merely suggestions to help keep authors within the 200-word limit. As long as an
abstract in total does not exceed 200 words regardless of the length of the
individual sections, it will be acceptable.
Research—Full articles; Advances in Dental Products
Background (30 words). A summary of the general topic and the purpose or
hypotheses of the study.
Methods (50 words). A description of the materials (generic names of drugs and
equipment should be used, unless the particular brands are crucial to the study);
the methods (including the type of study design); the subjects (important eligibility
criteria, number and selection process).
Results (50 words). A statement of the primary results of the study; the types of
analyses used should be indicated, as should levels of statistical significance and
confidence intervals.
Conclusions (30 words). A statement of the conclusions (the answers to the
hypotheses posed at the beginning of the study). Only the conclusions that are
directly supported by the evidence provided by the study should be included. Any
need for further study should be indicated.
175
Clinical Implications (30 words). A description of what the conclusions imply for
clinical practice.
Key Words (3-10 words). A list of key words highlighting the article's most
important topics.
Note: JADA Manuscript Central offers an extensive list of key words from which
authors may choose.
176
Produção científica no período de 2004 a 2007da aluna de Doutorado
Mirian de Waele Souchois de Marsillac
(área de concentração: Odontopediatria).
Ano de 2004
1) Participação em cursos:
1.a) “Mudanças nos conceitos e mecanismos de ação do flúor e sua implicação
na pesquisa dos materiais odontológicos” – Ministrado pelo Prof. Dr. Jaime
Aparecido Cury.
1.b) “Curso internacional de dentística – Atualização em adesão na odontologia
estética” - Ministrado pelo Prof. Dr. Jorge Perdigão.
1.c) “Curso internacional de dentística – Materiais adesivos no novo milênio” -
Ministrado pelo Prof. Dr. Jorge Perdigão.
1.d) “Encontro de odontopediatria Dr. Hilton Souchois” – Palestrantes: Profa.
Dra. Glória F. B. A. Castro; Profa. Dra. Sônia Groisman; Prof. Edson L. Barbosa;
Prof. Fernando M. Moliterno; Profa. Dra. Branca H. O. M. Vieira; Prof. Dr. Luiz
F.M. Moliterno.
2) Participação em banca examinadora de monografia de conclusão de curso de
especialização:
177
2.a) “Sintomas locais e sistêmicos que podem ocorrer na irrupção dos dentes
decíduos: Revisão da literatura” – autora: Renata L. Pavão.
2.b) “Incontinentia pigmenti: Relato de um caso” – Autora: Mirella M. Renon.
2.c) “Intoxicação alcoólica em crianças por ingestão de enxaguatórios bucais:
Revisão de literatura” – Autora: Ana C. E. Marques.
3) Produção bibliográfica:
3.a) “Tratamento precoce da mordida cruzada anterior funcional”. Autores:
Ribeiro-Júnior, Humberto de Campos, Vera Lucia Campos Santos, Mirian de
Waele Souchois de Marsillac e Hilton Souchois de Albuquerque Mello. Arquivos
em Odontologia (UFMG), v. 40, p. 149-157, 2004.
Ano de 2005
1) Produção bibliográfica: Autoria de capítulo de livro
1.a) “Doença periodontal em idosos”, em: Mello, H.S.A. Odontogeriatria. São
Paulo: Santos. 2005. p.107-114.
1.b) “Dentística em odontogeriatria”, em: Mello, H.S.A. Odontogeriatria. São
Paulo: Santos. 2005. p.135-166.
1.c) Técnicas de restrição física do comportamento infantil. Autores do capítulo:
Mirian de Waele Souchois de Marsillac e Vera Lúcia Bosco. Editora Santos (em
apreciação). Autor do livro: Hilton Souchois de Albuquerque Mello. Editora
178
Santos.
1.d) Anestesia local. Autores do capítulo: Mirian de Waele Souchois de
Marsillac, Sônia Lúcia Macedo Marçal e Hilton Souchois de Albuquerque Mello.
Editora: Editora Santos (em apreciação). Autor do livro: Hilton Souchois de
Albuquerque Mello. Editora Santos.
2) Atuação no 17º Congresso Internacional de Odontologia do Rio de Janeiro:
2.a) Palestra ministrada – “TRA uma opção atual para o tratamento de dentes
decíduos e permanentes”.
3) Atuação em Encontro Odontológico:
3.a) Apresentadora de Painel científico durante o V Encontro Sul Brasileiro de
Odontopediatria: “Contaminação salivar do esmalte dental humano e
recondicionamento ácido: avaliação ao Microscópio Eletrônico de Varredura”.
3.b) Co-autora de painel científico apresentado na 5
a
SEPEX (Semana de
Ensino, Pesquisa e Extensão – de 14 a 17 de setembro de 2005). Título:
FLUOROSE DENTÁRIA: RELATO DE CASO. Autores: Aline Lemos; Mirian de
Waele Souchois de Marsillac; Ricardo de Sousa Vieira.
4) Publicação de Resumo em Anais:
4.1) Resumo do painel científico: “Contaminação salivar do esmalte dental
humano e recondicionamento ácido: avaliação ao Microscópio Eletrônico de
Varredura”, em Anais do V Encontro Sul Brasileiro de Odontopediatria.
179
5) Participação em Cursos:
5.a) “Curso teórico de fotografia odontológica” – Ministrado pelo Prof.
Maximiliano Piero Neisser.
6) Participação em Encontro:
Membro efetivo do “V Encontro Sul Brasileiro de Odontopediatria” em Jaraguá
do Sul (16 horas).
7) Participação em Congresso:
Membro efetivo do “17º Congresso Internacional de Odontologia do Rio de
Janeiro” no Rio de Janeiro.
8) Produção bibliográfica:
8.a) “Alterações na Amelogênese e suas Implicações Clínicas”, enviado para
JBP – Revista Ibero-americana de Odontopediatria & Odontologia do Bebê.
Alice Mara Rodrigues Batista, Mirian de Waele Souchois de Marsillac, Joecí de
Oliveira e Maria José de Carvalho Rocha. Aceito com o número 4560. As
correções já foram feitas e enviadas para a Revista JBP, aguardando
publicação.
8.b) “Mordida cruzada anterior causada por dentes supranumerários”. RGO, v.
53, n.3, p. 247-250, jul./ago./set., 2005. Autores: Luciana Boaventura D.
Fernandes, Mirian de Waele Souchois de Marsillac e Aloysio Cariello.
180
Ano de 2006
1) Atuação em curso
:
1.a) Documentação fotográfica em ortodontia. Duração: 30 horas. Instituto de
Odontologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (IOPUC) –
Rio de Janeiro, RJ.
2) Publicação de resumo em Anais
:
2.a) “Fluorose dentária: Relato de caso”. Autores: Aline Machado Lemos; Mirian
de Waele Souchois de Marsillac; e Ricardo de Sousa Vieira. III Congresso
Internacional de Odontologia de Santa Catarina (CIOSC). Centro Sul -
Florianópolis, SC. Anais Eletrônicos do III Congresso Internacional de
Odontologia de Santa Catarina (CIOSC) de 2006.
3) Participação em Congresso:
3.1) Membro efetivo do III Congresso Internacional de Odontologia de Santa
Catarina (CIOSC).
4) Atuação em Congresso:
4.1) Apresentadora do painel científico: “Fluorose dentária: Relato de caso”,
durante o III Congresso Internacional de Odontologia de Santa Catarina
(CIOSC). Centro Sul - Florianópolis, SC.
181
Ano de 2007
1) Produção bibliográfica:
1.a) “Contaminação salivar do esmalte dental humano e recondicionamento
ácido: avaliação ao Microscópio Eletrônico de Varredura”. Autores: Meire Coelho
Ferreira; Mirian de Waele Souchois de Marsillac; Ricardo de Sousa Vieira. (em
apreciação).
1.b) “Hardness test utilizing 5 or 10 seconds on artificially demineralized human
dental enamel”. Autores: Mirian de Waele Souchois de Marsillac; Alberto Carlos
Botazzo Delbem e Ricardo de Sousa Vieira. (em apreciação).
2) Participação em Encontro
:
Membro efetivo do “VI Encontro Sul Brasileiro de Odontopediatria” em Jaraguá
do Sul (16 horas).
3) Participação em Simpósio
:
Membro efetivo do “Simpósio de mínima intervenção em Odontologia” em São
Paulo (16 horas).
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