Radioterapia de cabeça e pescoço: implicações clínicas e biológicas no tratamento endodôntico

O objetivo desta tese foi avaliar de forma integrada a interação entre radioterapia de cabeça e pescoço e a biologia da periodontite apical, bem como investigar o potencial terapêutico da N-acetilcisteína (NAC) como moduladora do microambiente periapical. Inicialmente, estudos experimentais em modelo animal demonstraram que a radiação ionizante exerce efeitos sistêmicos e locais relevantes, promovendo alterações comportamentais e intensificando, de maneira dose-dependente, a progressão da periodontite apical, com aumento da reabsorção óssea e da resposta inflamatória em tecidos irradiados. Na etapa clínica, uma série de casos e um estudo clínico-laboratorial envolvendo pacientes irradiados e não irradiados avaliaram desfechos microbiológicos, volumétricos e biológicos após o tratamento endodôntico. Os resultados evidenciaram que a desinfecção intracanal promoveu redução significativa das lesões periapicais mesmo em ambiente irradiado, embora com maior persistência de microrganismos resistentes e particularidades técnicas associadas ao tratamento. A análise de biomarcadores revelou que, diferentemente de pacientes sistemicamente saudáveis, indivíduos irradiados apresentaram dissociação entre a atividade biológica e a expressão volumétrica das lesões, sugerindo que a radioterapia altera a relação fisiológica entre inflamação, remodelação óssea e reparo periapical. Paralelamente, uma revisão integrativa consolidou a NAC como um agente multifuncional com propriedades antibiofilme e antioxidantes, destacando seu potencial translacional em Endodontia. Complementarmente, um estudo in vitro avaliou os efeitos da NAC sobre células-tronco mesenquimais derivadas de lesões periapicais, demonstrando um padrão de resposta hormético dependente da concentração, no qual níveis intermediários favoreceram a diferenciação osteogênica, enquanto concentrações elevadas comprometeram a atividade metabólica e o potencial regenerativo celular. Em conjunto, os achados indicam que, embora a radioterapia imponha alterações biológicas significativas ao microambiente periapical, o tratamento endodôntico permanece eficaz para a preservação dentária, desde que consideradas as particularidades do tecido irradiado. Adicionalmente, a modulação do ambiente redox por meio da NAC emerge como estratégia terapêutica promissora, capaz de conciliar controle antimicrobiano e preservação do potencial regenerativo periapical. Dessa forma, esta tese contribui para a compreensão mecanística e clínica da Endodontia em pacientes irradiados e estabelece bases científicas para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas mais seguras nessa população.

Resumo (inglês)

The aim of this thesis was to comprehensively evaluate the interaction between head and neck radiotherapy and the biology of apical periodontitis, as well as to investigate the therapeutic potential of N-acetylcysteine (NAC) as a modulator of the periapical microenvironment. Initially, experimental studies using an animal model demonstrated that ionizing radiation exerts relevant systemic and local effects, promoting behavioral alterations and intensifying, in a dose-dependent manner, the progression of apical periodontitis, with increased bone resorption and inflammatory response in irradiated tissues. In the clinical phase, a case series and a clinical-laboratory study involving irradiated and non-irradiated patients evaluated microbiological, volumetric, and biological outcomes following endodontic treatment. The results showed that intracanal disinfection significantly reduced periapical lesions even in an irradiated environment, although with greater persistence of resistant microorganisms and technical particularities associated with treatment. Biomarker analysis revealed that, unlike systemically healthy patients, irradiated individuals exhibited a dissociation between biological activity and volumetric expression of lesions, suggesting that radiotherapy alters the physiological relationship among inflammation, bone remodeling, and periapical repair. In parallel, an integrative review consolidated NAC as a multifunctional agent with antibiofilm and antioxidant properties, highlighting its translational potential in endodontics. Complementarily, an in vitro study evaluated the effects of NAC on mesenchymal stem cells derived from periapical lesions, demonstrating a concentration-dependent hormetic response pattern, in which intermediate levels favored osteogenic differentiation, whereas higher concentrations impaired metabolic activity and cellular regenerative potential. Collectively, the findings indicate that although radiotherapy imposes significant biological alterations on the periapical microenvironment, endodontic treatment remains effective for tooth preservation when the specific characteristics of irradiated tissues are considered. Additionally, modulation of the redox environment through NAC emerges as a promising therapeutic strategy capable of balancing antimicrobial control with preservation of periapical regenerative potential. Thus, this thesis contributes to the mechanistic and clinical understanding of endodontics in irradiated patients and establishes a scientific basis for the development of safer therapeutic approaches in this population.