Efeito de géis fluoretados suplementados com nanopartículas de trimetafosfato de sódio sobre desgaste erosivo da dentina e energia livre de superfície do esmalte

Abstract

O presente estudo in vitro avaliou o efeito de géis fluoretados suplementados com nanopartículas de trimetafosfato de sódio (TMP) sobre a energia livre de superfície (ELS) do esmalte e o desgaste erosivo da dentina (DED) da dentina. Dentes bovinos foram seccionados em coroa e raiz, e armazenados até o início do experimento em soluções de formol 2% e timol 0,1% respectivamente. Discos de esmalte (n=10/8 grupos) e blocos de dentina (n=22/grupo, 7 grupos) foram preparados, selecionados por microdureza de superfície e aleatoriamente distribuídos entre os grupos de estudo. Os géis avaliados no estudo foram: Placebo (“PLA”, sem F ou TMP – controle negativo), 4,500 ppm F (“4500F”), 9,000 ppm F (“9000F”, controle positivo), Flúor fosfato acidulado 1,23% (“APF”, controle positivo comercial), 4500F + 5% TMP microparticulado (TMPmicro5), 4500F + 2,5% TMP nanoparticulado (TMPnano2.5) e 4500F + 5% TMP nanoparticulado (TMPnano5), os quais foram aplicados uma única vez (1 min) sobre os discos/blocos. No Capítulo 1, três líquidos de sondagem foram utilizados para determinação de oito parâmetros relacionados a ELS e hidrofobicidade/hidrofilia do esmalte em quatro momentos: no início do estudo, após a exposição por 2 h a saliva humana, após tratamento com os géis, e após 1 min de desafio erosivo com ácido cítrico. Os dados foram submetidos ao teste de Mann-Whitney e a ANOVA de medidas repetidas, dois fatores, seguida do teste de Tukey (p<0,05). No Capítulo 2, após tratamento com os géis, todos os blocos de dentina foram submetidos a desafios erosivos (ERO, ácido cítrico, 90 s), sendo que metade dos espécimes de cada grupo foram adicionalmente abrasionados (ERO+ABR, escovação mecânica, 15 s), totalizando 4 ciclos diários, durante 5 dias. O DED (perfilometria) e a perda de dureza integrada em profundidade (ΔKHN) foram avaliados. Os dados foram submetidos a ANOVA dois fatores, seguida do teste de Tukey, e teste de correlação de Spearman (p<0,05). No Capítulo 1, a ELS foi significativamente alterada após exposição à saliva, passando de hidrofóbica para levemente hidrofílica; o tratamento com gel tornou o esmalte ainda mais a hidrofílico. Após o desafio erosivo, a superfície do esmalte foi significativamente menos hidrofílica, sendo que os géis contendo TMP nanoparticulado exibiram os valores mais altos (hidrofílico) dentre todos os grupos. No Capítulo 2, para ERO, todos os géis suplementados com TMP reduziram significativamente o DED em comparação ao gel 4500F sem TMP, atingindo valores semelhantes ao grupo 9000F. Para ERO+ABR, o gel contendo 5% de TMP nanométrico levou a um DED significativamente menor do que todos os géis contendo 4500F, atingindo valores semelhantes aos dos grupos 9000F e APF. Quanto a ΔKHN, todos os géis contendo TMP promoveram menor perda mineral em profundidade em comparação ao grupo 4500F, atingindo valores semelhantes aos grupos 9000F e APF em ambos os desafios. Foi verificada uma correlação positiva entre DED e ΔKHN. Concluiu-se que géis contendo TMP, especialmente sob a forma de nanopartículas, promoveram maior resistência a alterações na hidrofilia do esmalte e contra o DED da dentina frente a desafios erosivos, trazendo novos dados acerca dos mecanismos de ação do TMP e F em coadministração sobre o desgaste erosivo do esmalte e da dentina.

The present in vitro study evaluated the effect of fluoride gels supplemented with sodium trimetaphosphate (TMP) nanoparticles on enamel surface free energy (SFE) and dentin erosive wear (DEW). Bovine teeth were sectioned into crown and root, and stored until the beginning of the experiment in solutions of 2% formaldehyde and 0.1% thymol, respectively. Enamel discs (n=10/8 groups) and dentin blocks (n=22/group, 7 groups) were prepared, selected by surface microhardness and randomly distributed among the study groups. The gels evaluated in the study were: Placebo (“PLA”, without F or TMP – negative control), 4,500 ppm F (“4500F”), 9,000 ppm F (“9000F”, positive control), 1.23% acidulated phosphate fluoride (“APF”, commercial positive control), 4500F + 5% microparticulate TMP (TMPmicro5), 4500F + 2.5% nanoparticulate TMP (TMPnano2.5) and 4500F + 5% nanoparticulate TMP (TMPnano5), which were applied only once (1 min) on the discs/blocks. In Chapter 1, three probing liquids were used to determine eight parameters related to SFE and enamel hydrophobicity/hydrophilicity at four moments: at the beginning of the study, after exposure for 2 h to human saliva, after treatment with the gels, and after 1 min of erosive challenge with citric acid. Data were subjected to two-way, repeated-measures ANOVA, followed by Tukey’s test, and by the Mann-Whitney’s test (p < 0.05). In Chapter 2, after treatment with the gels, all dentin blocks were subjected to erosive challenges (ERO, citric acid, 90 s), with half of the specimens in each group being additionally abraded (ERO+ABR, mechanical brushing, 15 s), totaling 4 cycles/day, for 5 days. DEW (profilelometry) and depth-integrated hardness loss (ΔKHN) were evaluated. Data were subjected to two-way ANOVA, followed by Tukey's test, and by Spearman's correlation test (p<0.05). In Chapter 1, SFE was significantly altered after exposure to saliva, shifting from hydrophobic to slightly hydrophilic; gel treatment made the enamel even more hydrophilic. After the erosive challenge, the enamel surface was significantly less hydrophilic, with gels containing nanoparticulate TMP exhibiting the highest values (hydrophilic) among all groups. In Chapter 2, for ERO, all TMP-containing gels significantly reduced DEW compared to their TMP-free counterpart (4500F), reaching values similar to the 9000F group. For ERO+ABR, the TMPnano5 gel led to significantly lower DEW than all gels containing 4500F, reaching values similar to 9000F and APF groups. As for ΔKHN, all gels containing TMP promoted significantly lower mineral loss in depth compared to the 4500F group, reaching values similar to the 9000F and APF groups under both challenges. A positive correlation was found between DEW and ΔKHN. It was concluded that gels containing TMP, especially as nanoparticles, promoted greater resistance to changes in enamel hydrophilicity and greater protection against dentin DED under erosive challenges, bringing new data about the mechanisms of action of TMP and F in co-administration on enamel and dentin erosive wear.