2.5. Cimentos à base de MTA
2.5.1. Introdução
Durante muitos anos, os materiais como a amálgama, cimentos baseados em óxido de zinco-eugenol, cimentos à base de resina e cimentos de ionómero de vidro foram utilizados como materiais de retrobturação. No entanto, estes cimentos apresentavam como desvantagens a infiltração bacteriana, toxicidade e sensibilidade na presença de humidade, provocando falta de qualidade do selamento do sistema de canais radiculares. Em terapêuticas como proteções pulpares diretas, apexificação, maturogénese, perfurações radiculares e retrobturações em cirurgia periapical, é necessário usar um material com características biológicas adequadas para permitir um bom selamento do
sistema de canais radiculares e eliminar estas desvantagens.7
Para colmatar estes problemas surgiu o cimento à base de minerais trióxido (MTA). O MTA foi desenvolvido nos anos 90 na Universidade Loma Linda, na Califórnia, Estados Unidos para reparação de perfurações da raiz e barreira apical. Em 1998 recebeu a aprovação da FDA para a sua comercialização, tendo sindo lançado no mercado com o
nome de ProRoot® MTA (Tulsa Dental Products, Tulsa, OK, USA).8,9,36
2.5.2. Composição
O MTA consiste num pó que contém pequenas partículas hidrofílicas que tomam presa em contacto com água. Este é composto por 75% de cimento Portland, 20% de óxido de bismuto e 5% de sulfato de cálcio dihidratado (percentagem ponderal), sendo que o cimento Portland é formado por silicato dicálcico, silicato tricálcico, aluminato tricálcico e aluminoferrato tetracálcico. Apesar do componente principal do MTA ser o cimento Portland, estes não são idênticos, uma vez que os produtos de MTA apresentam um tamanho médio de partícula menor e contêm menos metais pesados tóxicos do que o
19
2.5.3. Propriedades MTA
2.5.3.1. Propriedades Químicas
Quando o MTA em pó é misturado com água, forma-se o hidróxido de cálcio (CH) e o silicato de cálcio hidratado, eventualmente transformados num gel sólido pouco cristalizado e poroso. A proporção de silicato de cálcio diminui, uma vez que existe formação de um precipitado de cálcio. O cálcio precipitado produz CH, sendo a causa da alta alcalinidade do MTA após a hidratação. A fonte de produção do CH é uma questão
controversa. Camilleri39 acredita que o CH é formado a partir de silicato dicálcico e
tricálcico após a mistura do pó de MTA com água, enquanto que Dammaschke et al.40,
relataram que o CH é um produto da hidrogenação do aluminato tricálcico.41
2.5.3.1.1. pH
O pH alcalino é influenciado pela libertação de iões de cálcio e pelo tempo de presa do material. Os iões de cálcio têm origem na formação de hidróxido de cálcio durante as reações de hidratação, permitindo que o pH estabilize quando a solução se torna saturada
com moléculas de hidróxido de cálcio.5,42,43
O MTA apresenta um valor de pH inicial de 10,2, mas vai aumentando ao longo do tempo, atingindo um pH máximo de 12,5, após tomar presa. Uma das razões das
propriedades antimicrobianas do MTA é o pH alcalino.5,36,41,44
2.5.3.1.2. Tempo de presa (setting time)
O tempo de presa consiste no tempo necessário que o cimento necessita para atingir
as suas propriedades definitivas devendo ser tão curto quanto possível.19 Para avaliar o
endurecimento do cimento existem dois métodos tradicionais padronizados conhecidos como o método da agulha de Vicat [Standard Test Method for Time of Setting of
Hydraulic Cement by Vicat Needl (ASTM C191-18)45] e o método das agulhas Gillmore
[Standard Test Method for Time-of Setting of Hydraulic-Cement Paste by Gillmore
Needles (ASTM C266-15)46], no entanto, este último é o mais comumente utilizado. A
maior diferença entre estes dois métodos consiste no número de agulhas utilizadas, sendo que o método de Vicat utiliza apenas uma agulha que permite determinar o tempo de presa inicial (IST) ou final (FST), dependendo do diâmetro da agulha e do seu peso. Enquanto que o método de Gillmore utiliza duas agulhas diferentes, que permite medir o
20 IST, com uma agulha leve e grossa, bem como o FST, com uma agulha pesada e fina. O IST corresponde à duração entre a mistura em pó com água e o momento em que o cimento começa a precipitação, mostrando as mudanças físicas. O FST é a duração entre
a mistura em pó com água e o momento em que o cimento solidifica.47
Este parâmetro (tempo de presa) varia consoante o material, a composição e os radiopacificadores, e relativamente ao MTA tem uma duração de 165±5 min. A presença
de sulfato de cálcio controla a presa do MTA, impedindo que esta seja instantânea.41,43,44
Hoje em dia, são efetuadas várias investigações com o objetivo de manter as características de biocompatibilidade do MTA com a inclusão de aceleradores de presa,
como por exemplo o cloreto de cálcio, nitrato de cálcio, entre outros.41,43,48
2.5.3.2. Propriedades Físicas
A hidratação do pó de MTA origina um gel coloidal que solidifica formando uma estrutura rígida. As características da mistura são afetadas pelos seguintes fatores: o tamanho de partícula; a razão líquido/pó (L/P); a temperatura e humidade ambiente e a quantidade de ar presente na mistura. Estes fatores são muito difíceis de controlar proporcionando uma diversidade de resultados em relação às propriedades físicas do MTA.41,49
2.5.3.2.1. Razão líquido/pó
A razão líquido/pó é um parâmetro muito importante, uma vez que pode determinar
várias propriedades do cimento50, tais como tempo de presa 51,52,comportamento
reológico 50 e resistência mecânica52. Maiores razões de líquido/pó levam a uma
diminuição na resistência mecânica e a um aumento de valores de IST e FST, o que pode ser explicado pelo aumento na porosidade causada pelas maiores quantidades de fase
líquida.52
O endurecimento do MTA e do cimento Portland depende de vários fatores, como a quantidade de água utilizada durante a mistura, a forma de como se mistura o material, a
pressão usada na compactação do material, a humidade e a temperatura ambiente.49 Uma
razão líquido/pó desajustada pode alterar as características físico-químicas do MTA.43
O fabricante do ProRoot® MTA recomenda um razão líquido/pó de 1:3, no entanto
21 humidade promove uma maior fluidez do material e perda de consistência, existindo
maior dificuldade na sua manipulação.49 Por isso, a adição de pó pode ser vista como uma
vantagem, devido à difícil manipulação e consistência do cimento hidratado.49 Valores
elevados de razão líquido/pó aumentam a solubilidade e a porosidade, provocando perturbações nocivas nas propriedades biológicas, antibacterianas e antifúngicas do
material.41,54
2.5.3.2.2. Tamanho e Forma de Partícula
O tamanho de partícula influencia as propriedades do MTA, sendo que este material deverá apresentar partículas com tamanho pequeno para permitir uma maior área de contacto com o líquido, um acréscimo na coesividade, na resistência inicial e na facilidade
de manipulação.40,41,43,55,56 Portanto, é importante que este material tenha um tamanho e
forma adequados. De acordo com Komabayashi55, a forma das partículas irá influenciar
a profundidade de penetração das mesmas. A forma das partículas depende da fase em que o material é observado, assim como o meio em que está introduzido.
2.5.3.2.3. Porosidade
Durante a hidratação do MTA é originada uma matriz porosa, devido às bolhas de ar
que entram na mistura e à presença de poros e canais na sua estrutura.49 No entanto,
durante a presa do material, a porosidade derivada das bolhas de ar diminui devido à formação de silicato de cálcio hidratado (C‒S‒H) que vai preencher os espaços livres,
promovendo uma expensão do material.43
A porosidade do MTA é influenciada pelos seguintes fatores: quantidade de água usada na mistura; entrada de bolhas de ar durante a junção do pó com o líquido;
quantidade de óxido de bismuto e o valor de pH acídico no ambiente circundante.41,42,49
A porosidade dos materiais leva a modificações nas características do MTA, como o aumento da solubilidade e degradação, afetando a sua capacidade de prevenção da
microinfiltração, assim como a diminuição da sua resistência.57
2.5.3.2.4. Solubilidade
A solubilidade de um material é designada como a porção de material que pode ser dissolvida numa determinada quantidade de solvente. O MTA não exibe sinais de
22 solubilidade, contudo na presença de elevadas quantidades de água esta pode
aumentar.41,44
2.5.3.2.5. Radiopacidade
A possibilidade de distinguir o material a nível canalar das estruturas circundantes através de meios imagiológicos, é uma das características mais essenciais para o uso do
mesmo. Para isso, é necessário que este apresente radiopacidade.57,58
O cimento Portland não apresenta uma radiopacidade adequada, sendo necessário a introdução de substâncias radiopacificadoras. É importante que estas substâncias apresentem as seguintes características: serem livres de contaminantes e inertes; não tóxicas e usadas em quantidades reduzidas. A maior parte dos materiais não é inerte e
interfere nas propriedades físicas do MTA.59
O óxido de bismuto é o material mais usado para conceder a radiopacidade, estando
presente na composição do MTA em 20%.44,60,61 O bismuto afeta a precipitação de CH
após a hidratação do MTA, uma vez que este se dissolve em meio ácido. Ao colocá-lo num meio ácido, como em tecidos inflamatórios, este liberta-se no meio, diminuindo a
biocompatibilidade do MTA, uma vez que não estimula a proliferação celular.41
O óxido
de bismuto também diminui a estabilidade mecânica, aumenta a porosidade, sendo que
este aumento, promove o aumento da solubilidade e posterior degradação do material.57,62
Para além disso, o óxido de bismuto é um pó amarelo que quando separado do cimento, pode apresentar uma cor acinzentada promovendo o escurecimento do dente, caso seja
usado para cobrimento da polpa coronária.63 Para colmatar os problemas associados ao
óxido de bismuto sugeriram-se outras moléculas, como por exemplo, óxido de zircónio, tungstato de cálcio, sulfato de bário, óxido de zinco e metais com elevado peso atómico,
como o ouro, a prata e ligas de estanho.42,57,59,64,65
2.5.4. Análogos de MTA
2.5.4.1. MTA Cinzento e MTA Branco
Existem duas formas de MTA: o MTA cinzento (GMTA) e o MTA branco (WMTA). O WMTA foi o último a ser comercializado, uma vez que este surgiu com o intuito de favorecer algumas propriedades do GTMA, especificamente questões estéticas, dado que o GMTA provocava alterações na cor dos dentes tratados. A diferença entre ambos está
23 na presença de menores quantidades de ferro, alumínio e magnésio no WMTA, como se pode verificar na Tabela 4. Para além disso, o GMTA consiste basicamente em silicato dicálcico e tricálcico e óxido de bismuto, enquanto que o WMTA é composto
principalmente por silicato tricálcico e óxido de bismuto.9,36,41
Tabela 4 ‒ Composição química do GMTA e WMTA (wt%).36
Composto WMTA GMTA
CaO 44.23 40.45 SiO2 21.20 17.00 Bi2O3 16.13 15.90 Al2O3 1.92 4.26 MgO 1.35 3.10 SO3 0.53 0.51 Cl 0.43 0.43 FeO 0.40 4.39 P2O5 0.21 0.18 TiO2 0.11 0.06 H2O+CO2 14.49 13.72
Contudo, existem outras diferenças, como o tempo de presa, onde o GMTA exibe IST e FST significativamente mais altos do que o WMTA; o tamanho de partícula, em
que o WMTA apresenta partículas mais finas que o GMTA. Lee et al.66, relatou tamanho
de partícula para o GMTA entre 1 a 10 µm, enquanto Camilleri67 afirmou tamanho de
partícula para o WMTA inferiores a 1 µm a aproximadamente 30 µm antes da
hidratação.41
2.5.4.2. MTA Ângelus
MTA Ângelus, lançado no Brasil em 2001 e aprovado pela FDA em 2011, é
constituído por 80% de cimento Portland e 20% de óxido de bismuto.54 O MTA Ângelus
possui as mesmas características que o ProRoot® MTA, no entanto é comercializado em
recipientes que concedem uma distribuição mais controlada do que o ProRoot® MTA.
24
ProRoot® MTA, pois a concentração de sulfato de cálcio (substância responsável pelo
tempo de presa na formulação original) foi reduzida.9
2.5.4.3. MTA Fillapex
O MTA-Fillapex é um cimento endodôntico biocerâmico baseado no MTA, desenvolvido pela Angelus (Londrina/Paraná/Brasil) e lançado comercialmente em 2010. O seu sistema pasta/pasta permite um preenchimento completo de todo o canal radicular,
incluindo canais acessórios e laterais.68 A composição deste cimento é à base de resinas
e encontra-se na Tabela 5.
O MTA presente na composição do MTA-Fillapex é mais estável que o hidróxido de cálcio, proporcionando uma libertação constante de iões de cálcio para os tecidos e mantendo um pH que provoca efeitos antibacterianos. A recuperação tecidual e a falta de resposta inflamatória são otimizadas pelo uso de MTA e resina de disalicilato. O produto é isento de eugenol e não interfere com os procedimentos adesivos no interior do canal
radicular. Além disso, não causa descoloração da estrutura do dente.68
Tabela 5 ‒ Composição do cimento Fillapex.68
Componente Nome Químico Função
Pasta A
Resina Salicilato Silicilato de Metil
Glicol Butileno Colofónia
Formação de um polímero iónico
Tungstato de Cálcio Tungstato de Cálcio Radiopacidade
Fumo de Sílica Fumo de Sílica Preenchimento
Pasta B Fumo de Sílica Dióxido de Titânio Fumo de Sílica Dióxido de Titânio Preenchimento Pigmentação Agregado de Minerais Trióxido Silicato Tricálcico Silicato Dicálcico Óxido de Cálcio Aluminato Tricálcico Componente ativo e responsável pela formação de polímeros iônicos
Resina Rosinato de Pentaeritritol
P-toluenosolfonamida
Plasticidade Plasticidade
25