5.2.1 pH das soluções
A tabela 3 apresenta o pH inicial e a média e os desvios-padrão dos valores de pH final das respectivas soluções de tratamento após as reações com os blocos de dentina.
Tabela 3. Valores de pH inicial e média (±dp; n=12) dos valores de pH ao final das reações dos blocos de dentina com as soluções de tratamento, referentes ao experimento II.
Grupos de Tratamento pH inicial pH final
Controle água 5,66 5,90 ± 0,05 Controle histidina 3,94 3,92 ± 0,01 SF 113 µg F/mL 5,50 5,66 ± 0,03 SF 113 µg F/mL + tampão 5,50 5,59 ± 0,01 SF 226 µg F/mL 5,50 5,53 ± 0,02 SF 226 µg F/mL + tampão 5,50 5,54 ± 0,03 SF 452 µg F/mL 5,50 5,54 ± 0,03 SF 452 µg F/mL + tampão 5,50 5,52 ± 0,01 SF 904 µg F/mL 5,50 5,55 ± 0,02 SF 904 µg F/mL + tampão 5,50 5,53 ± 0,02 SF: soluções fluoretadas. Tampão histidina 0,1 M.
Ao se avaliar os valores de pH presentes na tabela 3, o aumento do pH após a reação foi semelhante entre os respectivos grupos com e sem tampão, para todas as concentrações de fluoreto testadas, exceto para os grupos SF 113, onde o aumento de pH após a reação foi mais pronunciado para o grupo cuja solução fluoretada não foi tamponada.,
A tabela 4 apresenta a mediana dos valores de ΔpH e respectivos quartis 25 e 75 para cada grupo de tratamento.
Tabela 4. Valores de ΔpH (mediana/quartis 25 e 75) e significância estatística de cada grupo de tratamento (n=12), referentes ao experimento II.
Grupos Sem tampão
(p<0,001) Com tampão (p<0,001) p SF 113 µg F/mL 0,15 (0,14/0,19) Aa 0,09 (0,08/0,10) Ba p<0,001 SF 226 µg F/mL 0,03 (0,01/0,05) Ab 0,03 (0,02/0,05) Ab p>0,05 SF 452 µg F/mL 0,04 (0,01/0,06) Ab 0,03 (0,01/0,03) Ab p>0,05 SF 904 µg F/mL 0,05 (0,05/0,07) Ab 0,04 (0,01/0,04) Bb p=0,04 SF: soluções fluoretadas. Tampão histidina 0,1 M.
Medianas seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem estatisticamente entre si.
Todos os grupos diferiram estatisticamente (p<0,001) em relação aos grupos controles água (ΔpH = 0,24; 0,21/0,28) e histidina (ΔpH = - 0,02; -0,03/-0,01), os quais também diferiram entre si (p<0,001).
Segundo os dados observados na Tabela 4, a diferença de variação de pH, entre os respectivos grupos com e sem tampão, só foi significativa para os grupos SF 113 e SF 904. Ao se comparar apenas os grupos cuja solução foi tamponada, a maior variação de pH ocorreu para o grupo SF 113, a qual diferiu estatisticamente dos demais grupos e tal comportamento se repetiu para os grupos sem tampão. Os valores de ΔpH dos grupos SF 226, SF 452 e SF 904, com ou sem tampão, não diferiram estatisticamente entre si.
5.2.2 Determinação da concentração de fluoreto fracamente ligado
Em relação à formação de “CaF2” sobre a dentina com lesão de cárie artificialmente induzida, houve efeito significativo do tamponamento e da concentração de fluoreto, bem como da interação destes dois fatores (Apêndice 2, Tabela 11). Segundo o modelo utilizado para esta análise, os fatores tamponamento e concentração da solução fluoretada foram capazes de explicar em 87% a formação de fluoreto fracamente ligado, nas condições experimentais testadas.
O gráfico 3 mostra que ocorreu aumento da formação de fluoreto fracamente ligado, com aumento da concentração de fluoreto na solução, quer na presença ou na ausência do tampão. Para todas as concentrações testadas, o efeito do tamponamento da solução fluoretada resultou na formação de fluoreto fracamente ligado em concentração maior que o dobro daquela obtida na ausência do tampão (p<0,001).
Gráfico 3. Média da concentração (μg F/cm²) de fluoreto fracamente ligado (n=12) formado sobre a dentina exposta a soluções fluoretadas, em diferentes concentrações (µg F/mL), na presença ou não de tampão.
Letras maiúsculas distintas indicam diferença estatisticamente significativa (p<0,05) entre os grupos com e sem tampão, independente da concentração de fluoreto. Letras minúsculas distintas apontam diferença estatística (p<0,05) entre os grupos de diferentes concentrações de fluoreto, em cada tipo de solução, tamponada ou não.
Barras indicam desvio-padrão.
Todos os grupos diferiram estatisticamente em relação aos grupos controles água (0,31 ± 0,12 μg F/cm²) e histidina (0,39 ± 0,12 μg F/cm²), os quais não diferiram entre si.
Regressão linear: r2=0,773, p<0,001 (sem tampão); r2=0,776, p<0,001 (com tampão).
De acordo com o Gráfico 3, verifica-se que houve efeito dose-resposta em relação à concentração de fluoreto nas soluções e à formação de “CaF2”, quer na ausência ou na presença do tampão.
5.2.3 Determinação da concentração de fluoreto firmemente ligado
Segundo os resultados da análise de variância realizada, houve efeito significativo do tamponamento e da concentração de fluoreto da solução frente à formação de fluoreto firmemente ligado na dentina com lesão de cárie artificialmente induzida. Em contrapartida, não foi verificado efeito significativo da interação dos dois fatores testados (Apêndice 2, Tabela 13). De acordo com o modelo utilizado para esta análise, os fatores tamponamento e concentração da solução fluoretada foram capazes de explicar em 52% a formação de fluoreto firmemente ligado, nas condições experimentais testadas.
Os dados apresentados no Gráfico 4 demonstram que houve aumento da formação de fluoreto firmemente ligado, com aumento da concentração de fluoreto na solução, quer na presença ou na ausência do tampão. Entretanto, as concentrações de fluoreto firmemente ligado
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 SF 113 SF 226 SF 452 SF 904 "C aF 2 " (µg F /cm 2) Tratamentos
Sem tampão Com tampão
A a B A B A B A B a b b c c d d
obtidas para os grupos de SF 226 e SF 452 não diferiram estatisticamente entre si (p>0,05). Para todas as concentrações testadas, o efeito do tamponamento das soluções fluoretadas resultou em uma maior formação de fluoreto firmemente ligado, quando comparados aos respectivos grupos sem tampão (p<0,001).
Gráfico 4. Média dos valores da concentração (μg F/cm²) de fluoreto firmemente ligado (n=12) formado sobre a dentina exposta a soluções fluoretadas, em diferentes concentrações (µg F/mL), na presença ou não de tampão.
Letras maiúsculas distintas indicam diferença estatisticamente significativa (p<0,05) entre os grupos com e sem tampão, independente da concentração de fluoreto. Letras minúsculas distintas apontam diferença (p<0,05) entre os grupos de diferentes concentrações de fluoreto, em cada tipo de solução, tamponada ou não.
Barras indicam desvio-padrão.
Todos os grupos diferiram estatisticamente em relação aos grupos controles água (1,07 ± 0,09 μg F/cm²) e histidina (1,04 ± 0,16 μg F/cm²), os quais não diferiram entre si.
Regressão linear: r2=0,463, p<0,001 (sem tampão); r2=0,453, p<0,001 (com tampão). *Os dados foram transformados em raiz cúbica para a análise estatística.
De acordo com o Gráfico 4, verifica-se que houve efeito dose-resposta em relação à concentração de fluoreto nas soluções e à formação de FA, quer na ausência ou na presença do tampão. 0 1 2 3 4 5 6 SF 113 SF 226 SF 452 SF 904 F A ( µg F /cm 2) Tratamentos
Sem tampão Com tampão
A B A B A B A B a a b b b b c c
6 DISCUSSÃO
O presente estudo propôs avaliar o efeito do tamponamento de soluções fluoretadas sobre sua reatividade com a dentina com lesão de cárie artificialmente induzida e, de acordo com os resultados obtidos, pode-se afirmar que o tamponamento das soluções de reação aumentou a reatividade do fluoreto com o substrato dental. As soluções foram tamponadas com L-histidina, aminoácido e tampão, cujo pKa é igual a 6,0 (Simpkins et al., 2007), apresentando, portanto, capacidade de tamponamento coerente com as faixas de pH utilizadas nos dois experimentos realizados neste trabalho (pH=5,0/5,5/6,0/6,5).
Ao se avaliar os valores de pH inicial e final das soluções de tratamento do experimento I, percebe-se que houve aumento do pH após a reação com os blocos dentais em todos os grupos. Tal achado está de acordo com Arthur e colaboradores (2007) e pode ser explicado pelo fato de que durante a reação dos blocos dentais com as soluções de tratamento a dentina, assim como o esmalte, é dissolvida e os íons fosfato (PO4-3) e hidroxila (OH-), liberados da hidroxiapatita, combinam-se com prótons (H+) do meio, resultando assim, em aumento do pH final da solução (Arthur et al., 2007; Vieira Júnior, 2010). Ainda em relação à variação de pH, esta foi significativamente menor nas soluções tamponadas, evidenciando a eficácia da histidina em evitar variações no pH das soluções fluoretadas, mesmo nas diferentes faixas de pH avaliadas (5,0/5,5/6,0/6,5). Tal observação fica clara diante dos resultados de ΔpH, que não diferiram estatisticamente entre os grupos tamponados de pH 5,5; 6,0 e 6,5; apenas os grupos 5,0 e 6,5 diferiram entre si (Tabela 2).
Assim, a menor variação do pH das soluções fluoretadas ao longo da reação, devido à presença do tampão, poderia explicar a maior concentração de fluoreto fracamente e firmemente formada na dentina com lesão de cárie artificial, denotando aumento significativo da reatividade das soluções fluoretadas. Estes achados estão em concordância com os resultados obtidos por Vieira Júnior (2010), nos quais a reatividade das soluções fluoretadas com o esmalte com lesão de cárie artificial também foi aumentada, devido ao tamponamento com histidina em diferentes valores de pH.
Entretanto, no presente trabalho com blocos de dentina, não foi observado efeito significativo do pH, nem da interação entre os fatores avaliados (pH x tamponamento), quer seja na formação de “CaF2” ou FA, diferentemente do relatado por Vieira Júnior (2010). Sabe- se que a diminuição do pH de soluções fluoretadas aumenta sua reatividade com o substrato dental (Saxegaard e Rolla, 1988). Logo, seria esperado que houvesse diferença entre os grupos de diferentes pH em relação à formação dos reservatórios de fluoreto. E ainda que o grupo
tratado com solução fluoretada em pH 5,0 apresentassem maior formação de “CaF2” em relação aos demais, como verificado por Vieira Júnior (2010) para esmalte dental, o que não ocorreu no presente estudo para dentina com lesão de cárie.
Uma possível explicação para a discordância entre os resultados citados anteriormente seriam as diferenças entres as propriedades físico-químicas do esmalte e da dentina. A saber, o menor tamanho dos cristais de hidroxiapatita que compõe a dentina resulta em uma maior área de superfície em relação ao volume, e, por conseguinte, uma fase mineral mais reativa (Nyvad e Fejerskov, 1982; ten Cate et al., 1998). Assim, a maior reatividade da dentina frente ao fluoreto pode não ter permitido a observação de efeito do pH na formação de “CaF2” e FA nos grupos de tratamento. No experimento II também foi observada a tendência de aumento do pH, após a reação entre as soluções fluoretadas e os blocos dentais. Neste segundo experimento, semelhantemente ao já descrito para o experimento I, e também de acordo com outros estudos (Arthur et al., 2007; Vieira Júnior, 2010), a maior variação de pH ocorreu nos grupos sem tampão, com exceção dos grupos de solução fluoretada com 226 e 452 µg F/mL que não apresentaram diferença significativa na presença ou não do tampão. A pequena variação do pH após a reação para as soluções não tamponadas pode estar relacionada à capacidade tampão do ácido fluorídrico (HF), formado na solução diante do pH ácido (5,5) e que parece estar relacionada à concentração de NaF, quando em solução aquosa. Tal hipótese também explicaria a ausência de diferença entre os grupos SF 226, SF 452, SF 904, com ou sem tampão, visto que apenas o grupo de menor concentração SF 113 diferiu significativamente dos demais.
Adicionalmente, no experimento II foi verificado efeito significativo do tamponamento e da concentração de fluoreto, bem como da interação destes dois fatores frente à formação de fluoreto fracamente ligado sobre a dentina e, segundo o modelo estatístico utilizado, estes fatores foram capazes de explicar a formação de “CaF2” em 87%. No referido experimento, para todas as concentrações testadas, o efeito do tamponamento da solução fluoretada resultou na formação de “CaF2” em concentração maior que o dobro daquela obtida na ausência do tampão. Em acréscimo, na presença do tampão, uma solução fluoretada apresentou equivalência de reatividade em relação à outra, com o dobro da concentração de F, mas sem o tampão. Logo, sugere-se que seria possível potencializar o efeito anticárie da solução fluoretada, sem, no entanto, aumentar a concentração de fluoreto na solução. No entanto, estudos adicionais, de ciclagem de pH ou in situ, são necessários para testar esta hipótese.
Em relação à formação de fluoreto firmemente ligado na dentina, houve efeito significativo do tamponamento e da concentração de fluoreto da solução, entretanto, não foi
observado efeito significativo da interação dos dois fatores testados no experimento II. O efeito do tamponamento e da concentração de fluoreto nas soluções, apesar de provocar aumento significativo das concentrações de FA formadas, apresenta efeito mais modesto do que aquele apresentado sobre à formação de fluoreto fracamente ligado. Neste contexto, Saxegaard e Rölla (1988) ressaltam que após uma aplicação tópica de fluoreto sobre os substratos dentais, mais de 70% do reservatório de fluoreto formado ficaria depositado sobre o substrato, e não intrínseco a ele, visto que o principal mecanismo envolvido na formação de fluorapatita é resultado dos ciclos de desmineralização/remineralização que ocorrem no meio bucal, na presença do fluoreto.
O aumento da concentração de fluoreto nas soluções apresentou efeito dose- resposta em relação à formação de “CaF2” e FA na dentina com lesão de cárie, e este efeito foi mantido diante do tamponamento das soluções. A partir dos resultados obtidos para as variáveis que avaliaram a reatividade das soluções fluoretadas (“CaF2” e FA), em ambos os experimentos realizados, é possível afirmar que água purificada e solução de histidina 0,1 M apresentaram- se adequadamente como controles, em relação aos grupos experimentais utilizados.
Outro ponto que merece ser discutido é que o aumento da reatividade das soluções fluoretadas, decorrente da presença do tampão histidina, poderia não ser devido apenas à sua capacidade de manter o pH da solução estável, visto que no experimento I ela aumentou a formação de “CaF2” e FA independente do pH. Na faixa de pH testada nos experimentos I e II, entre 5,0 e 6,5, a histidina pode apresentar sua cadeia lateral protonada ou não (pKa = 6,0), conferindo carga positiva à sua molécula (HistH+). Assim, hipoteticamente, poderia reagir com o fluoreto (F-) e frente à dentina, esse composto formado (HistHF) poderia, de alguma maneira, aumentar a reatividade do fluoreto com o substrato dental. Embora esteja claro que o tampão histidina foi efetivo em aumentar significativamente a reatividade das soluções fluoretadas, frente à dentina com lesão de cárie, ainda se faz necessário elucidar o mecanismo por meio do qual a histidina exerce tal efeito sobre o fluoreto em solução. Uma outra avaliação importante seria se o efeito dose-resposta em relação à concentração de fluoreto nas soluções e a formação de “CaF2” e FA na dentina, mantido diante do tamponamento, também ocorreria para o esmalte dental. Por fim, diante das limitações metodológicas dos experimentos realizados, seria relevante a condução de estudos capazes de avaliar se a maior formação dos reservatórios minerais, tipo fluoreto de cálcio e fluorapatita, resultante do tamponamento das soluções fluoretadas, poderia de fato aumentar seu potencial anticárie, frente a um desafio cariogênico.
7 CONCLUSÃO
Os resultados dos experimentos realizados permitem concluir que:
A presença de histidina nas soluções aumentou a reatividade do fluoreto com dentina bovina com lesão de cárie artificial, independente do pH da solução.
Foi observado efeito dose-resposta em relação à concentração de fluoreto e sua reatividade com a dentina com lesão de cárie, o qual foi mantido mesmo diante da presença de histidina nas soluções fluoretadas.
REFERÊNCIAS
Anusavice KJ. Dental caries: risk assessment and treatment solutions for an elderly population. Compend Contin Educ Dent. 2002;23(10):12-20.
Arthur RA, Tabchoury CPM, Giancristófaro M, Del Bel Cury AA, Cury JA. Effect of preservatives on reactivity of fluoride with dental enamel. RGO. 2007;55(4):375-80.
Axelsson P, Paulander J, Nordkvist K, Karlsson R. Effect of fluoride containing dentifrice, mouthrinsing, and varnish on approximal dental caries in a 3-year clinical trial. Community Dent Oral Epidemiol. 1987;15:177–80.
Bagramian RA, Garcia-Godoy F, Volpe AR. The global increase in dental caries. A pending public health crisis. Am J Dent. 2009;22(1):3-8.
Banting DW, Ellen RP, Fillery ED. Prevalence of root surface caries among institutional older persons. Community Dent Oral Epidemiol. 1980;8:84-8.
Barkvoll P, Rölla G, Bellagamba S. Interaction between chlorhexidine digluconate and sodium monofluorophosphate in vitro. Scand J Dent Res. 1988;96(1):30-3.
Barkvoll P. Effect of sodium lauryl sulfate on the uptake of fluoride NaF and MFP by etched enamel in vitro. J Biol Buccale. 1991;19(3):235-9.
Benson PE, Parkin N, Millett DT, Dyer FE, Vine S, Shah A. Fluorides for the prevention of white spots on teeth during fixed brace treatment. Cochrane Database Syst Rev.
2004;(3):CD003809.
Blinkhorn AS, Holloway PJ, Davies TG. Combined effects of a fluoride dentifrice and mouthrinse on the incidence of dental caries. Community Dent Oral Epidemiol. 1983;11:7– 11.
De acordo com as normas da UNICAMP/FOP, baseadas na padronização do International
Committee of Medical Journal Editors. Abreviatura dos periódicos em conformidade com o
Bönecker M, Marcenes W, Sheiham A. Caries reductions between 1995, 1997 and 1999 in preschool children in Diadema, Brazil. Int J Paediatr Dent. 2002;12(3):183-8.
Bowen WH. Do we need to be concerned about dental caries in the comming millenium? Crit Rev Oral Biol Med. 2002;13:126-31.
Brasil. Ministério da Saúde. Projeto SB Brasil 2010 — resultados principais. Brasília: Ministério da Saúde; 2010.
Bratthall D. Dental caries: intervened-interrupted-interpreted. Concluding remarks and cariography. Eur J Oral Sci. 1996;104(4):486-91.
Carvalho VA, Espindula MG, Valentino TA, Turssi CP. Abordagens utilizadas na avaliação do risco de cárie. RFO. 2011;16(1):105-9.
Caslavska V, Moreno EC, Brudevold F. Determination of calcium fluoride formed in vitro exposure of human enamel to fluoride solutions. Arch Oral Biol. 1975;20:333-9.
Chow LC, Takagi S. Deposition of fluoride on tooth surfaces by a two-solution mouthrinse in vitro. Caries Res. 1991;25:397-401.
Clarkson JJ. International collaborative research on fluoride. J Dent Res. 2000;79:893-904.
Cury JA, Marques AS, Tabchoury CPM, Del Bel Cury AA. Composition of dental plaque formed in the presence of sucrose and after its interruption. Braz Dent J. 2003;14(3):147-52.
Curzon MEJ, Preston AJ. Risk groups: nursing bottle caries/caries in the elderly. Caries Res. 2004;38:24-33.
Delbem AC, Cury JA. Effect of application time of APF and NaF gels on microhardness and fluoride uptake of in vitro enamel caries. Am J Dent. 2002;15(3):169-72.
Du M, Jiang H, Tai B, Zhou Y, Wu B, Bian Z. Root caries patterns and risk factors of middle- aged and elderly people in China. Community Dent Oral Epidemiol. 2009;37(3):260-6.
Edman K, Öhrn K, Nordström B, Holmlund A. Prevalence of dental caries and influencing factors, time trends over a 30-year period in an adult population. Epidemiological studies between 1983 and 2013 in the county of Dalarna, Sweden. Acta Odontol Scand.
2016;74(5):385-92.
Ekstrand KR.High Fluoride Dentifrices for Elderly and Vulnerable Adults: Does it work and if so, then why? Caries Res. 2016;50(suppl 1):15–21.
Ekstrand KR, Poulsen JE, Hede B, Twetman S, Qvist V, Ellwood RP. A randomized clinical trial of the anti-caries efficacy of 5,000 compared to 1,450 ppm fluoridated toothpaste on root caries lesions in elderly disabled nursing home residents. Caries Res. 2013;47(5):391–8.
Fejerskov O. Changing paradigms in concepts on dental caries: consequences for oral health care. Caries Res. 2004;38(3):182-91
Franco EM, Cury JA. Effect of Plax prebrushing rinse on enamel fluoride deposition. Am J Dent. 1994;7(2):119-21.
Friberger P. The effect of pH upon fluoride uptake in intact enamel. Scand J Dent Res. 1975;83(6):339-412.
Fure S, Gahnberg L, Birked D. A comparison of four homecare fluoride programs on the caries incidence in the elderly. Gerodontology. 1998;15(2):51-60.
González-Cabezas C, Jiang H, Fontana M, Eckert G. Effect of low pH on surface rehardening efficacy of high concentration fluoride treatments on non-cavitated lesions. J Dent.
2012;40:522–6.
Gregory D, Hyde S. Root Caries in older adults. J Calif Dent Assoc. 2015;43(8):439-45.
Griffin SO, Griffin PM, Swann JL, Zlobin N. Estimating rates of new root caries in older adults. J Dent Res. 2004;83(8):634-8.
Hara AT, Queiroz CS, Paes Leme AF, Serra MC, Cury JA. Caries progression and inhibition in human and bovine root dentine in situ. Caries Res. 2003;37:339–44.
Heijnsbroek M, Paraskevas S, Van der Weijden GA. Fluoride interventions for root caries: a review. Oral Health Prev Dent. 2007;5(2):145-52.
Hoppenbrouwers PM, Driessens FC, Borggreven JM. The mineral solubility of human tooth roots. Arch Oral Biol. 1986;32:319-22.
Kämppi A, Tanner T, Päkkilä J, Patinen P, Järvelin M-R, Tjäderhane L, et al. Geographical Distribution of Dental Caries Prevalence and Associated Factors in Young Adults in Finland. Caries Res. 2013;47:346–54.
Kusano SC, Tenuta LM, Cury AA, Cury JA. Timing of fluoride toothpaste use and enamel- dentin demineralization. Braz Oral Res. 2011;25(5):383–7.
Laheij AMGA, van Strijp AJP, van Loveren. In situ remineralisation of enamel and dentin after the use of an amine fluoride mouthrinse in addition to twice daily brushings with amine fluoride toothpaste. Caries Res. 2010;44:260-6.
Larsen MJ. Chemical events during tooth dissolution. J Dent Res. 1990;69:575-80.
Luan W, Baelum V, Fejerskov O, Chen X. Ten-year incidence of dental caries in adult and elderly Chinese. Caries Res. 2000;34(3):205-13.
Marinho VC, Higgins JP, Sheiham A, Logan S. Fluoride toothpastes for preventing dental caries in children and adolescents. Cochrane Database Syst. 2003a;(1):CD002278.
Marinho VC, Higgins JP, Sheiham A, Logan S. Combinations of topical fluoride (toothpastes, mouthrinses, gels, varnishes) versus single topical fluoride for preventing dental caries in children and adolescents. Cochrane Database Syst Rev. 2004;(1):CD002781.
Marinho VC, Higgins JP, Logan S, Sheiham A. Fluoride mouthrinses for preventing dental caries in children and adolescents. Cochrane Database Syst Rev. 2003b;(3):CD002284.
Marsh PD. Microbiologic aspects of dental plaque and dental caries. Dent Clin North Am. 1999;43(4):599-614.
Mascarenhas AK. Who needs more than 1,000 ppm? The epidemiology of high-risk populations.Caries Res 2016;50(suppl 1):1–8
Matthews DC, Clovis JB, Brillant MG, Filiaggi MJ, McNally ME, Kotzer RD, et al. Oral health status of long-term care residents-a vulnerable population. J Can Dent Assoc.