UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE ODONTOLOGIA
AVALIAÇÃO COMPARATIVA IN VITRO DO EFEITO DE DENTIFRÍCIOS ANTI-EROSIVO E CONVENCIONAL FLUORETADOS NA PREVENÇÃO DA EROSÃO
DENTÁRIA ASSOCIADA À ABRASÃO EM ESMALTE HUMANO
Niterói 2014
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE ODONTOLOGIA
AVALIAÇÃO COMPARATIVA IN VITRO DO EFEITO DE DENTIFRÍCIOS ANTI-EROSIVO E CONVENCIONAL FLUORETADOS NA PREVENÇÃO DA EROSÃO DENTÁRIA ASSOCIADA À ABRASÃO EM ESMALTE HUMANO
GENAINA GUIMARÃES SOARES
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre, pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia.
Área de Concentração: Clínica Odontológica
Orientador: Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho
Niterói 2014
G127a Soares, Genaina Guimarães
Avaliação comparativa in vitro do efeito de dentifrícios anti-erosivo e convencional fluoretados na prevenção da erosão dentária associada à abrasão em esmalte humano / Genaina Guimarães Soares. – 2014
49 f.: il.
Dissertação (Mestrado em Clínica Odontológica) – Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2014.
Orientadora: Profª Drª Thereza Christina Lopes Coutinho
1. Esmalte 2. Erosão 3. Fluoreto 4. Dentifrício I. Título
BANCA EXAMINADORA
Prof(a). Dr(a). Glória Fernanda Barbosa de Araújo Castro Instituição: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Decisão: _________________________Assinatura: ________________________
Prof(a). Dr(a). Mônica Almeida Tostes
Instituição: Universidade Federal Fluminense
Decisão: _________________________Assinatura: ________________________
Prof(a). Dr(a). Thereza Christina Lopes Coutinho Instituição: Universidade Federal Fluminense
. Dedico este trabalho aos meus pais, Gerson e Catarina, pelo amor, apoio incondicional, ensinamentos, dedicação e por me fazerem crer que tudo é
possível, basta acreditar. Amo vocês!
AGRADECIMENTOS
Inicialmente, agradeço a Deus pelo dom da vida, pela sabedoria, por todas as minhas conquistas.
Ao meu irmão Jeferson, minha cunhada Jordanêa e meu sobrinho Matheus, pelo carinho, incentivo e companheirismo ao longo da vida.
À minha querida orientadora, Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho, pela constante disponibilidade e atenção, pelos conhecimentos a mim repassados e confiança em mim depositada. Pela amizade, dedicação e por ter me acolhido com tanto carinho. Sem dúvida, quem me mostrou o caminho das pedras durante a produção deste estudo.
Ao Prof. Dr. Ricardo Carvalhaes, pela oportunidade, apoio e confiança.
À Profa. Dra. Mônica Diuana Calasans Maia, Coordenadora do Programa de Pós-graduação em Odontologia da Universidade Federal Fluminense, pelo apoio e compreensão em um momento difícil durante a realização do curso.
À Profa. Dra. Apoena de Aguiar Ribeiro, que me inspirou e despertou em mim o desejo pela pesquisa.
Silva, pelas sugestões na qualificação do projeto na qual enriqueceram o trabalho.
À Profa. Ana Beatriz Monteiro, pela dedicação e grande auxílio no desenvolvimento das análises estatísticas.
Ao Prof. Juan Manuel Pardal (Laboratório de Metalografia e Tratamento Térmico – LABMETT do Departamento de Engenharia Mecânica UFF – Niterói) pelo auxílio e sugestões durante a etapa laboratorial da pesquisa.
Aos funcionários Ricardo Hudson e Marcelo Lima (Instituto Politécnico da UERJ) pela atenção e assistência durante uma das etapas laboratoriais.
Ao Prof. Dr. Fábio Robles (Coordenador do Curso de Odontologia do Pólo Universitário de Nova Friburgo - Universidade Federal Fluminense) por ter me recebido, e orientado durante a realização do estágio docente no campus PUNF.
À minha querida amiga e Mestre, Roselis Soares dos Santos, que sempre me incentivou a batalhar pelos meus ideais.
Aos funcionários do Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade Federal Fluminense, especialmente, João Amorim e Lucy, pela solidariedade, dedicação e prontidão.
A equipe do Laboratório do Programa de Pós-Graduação em Odontologia da UFF – Niterói pela prontidão e auxílio laboratorial.
À Carmem, secretária (Laboratório de Metalografia e Tratamento Térmico – LABMETT do Departamento de Engenharia Mecânica UFF – Niterói) que atendeu às minhas solicitações com presteza e simpatia.
À minha amiga “irmã” e também colega de mestrado Daiana Reis, pelos momentos compartilhados de alegrias, dificuldades, conselhos, conhecimentos, ideias, foi uma convivência maravilhosa e enriquecedora.
Às minhas amigas Nayara e Paula Bugine, pela amizade sincera, apoio e carinho, pelas mensagens de fé e otimismo nos momentos difíceis desta caminhada.
A CAPES, pela bolsa de estudo concedida durante o curso de Mestrado.
A todos que colaboram de alguma forma para realização deste trabalho, o meu muito obrigado!
E a Deus por ter colocado em meu caminho pessoas tão especiais, que não mediram esforços em me ajudar durante a realização deste curso.
RESUMO
Soares GG. Avaliação comparativa in vitro do efeito de dentifrícios anti-erosivo e convencional fluoretados na prevenção da erosão dentária associada à abrasão em esmalte humano. [dissertação]. Niterói: Universidade Federal Fluminense, Faculdade de Odontologia; 2014.
O objetivo deste estudo foi avaliar, comparativamente, in vitro, o efeito de duas formulações de dentifrícios anti-erosivos e um dentifrício fluoretado convencional na prevenção da erosão dentária (ERO) associada à abrasão (ABR). Foram utilizados 108 blocos de esmalte humano hígidos que, após a microdureza Knoop superficial foram distribuídos aleatoriamente em 9 grupos (N=12): Grupos 1 e 2 - dentifrício anti-erosivo MI Paste ® Plus (Recaldent ™ CPP- ACP + 900 ppmF de NaF; GC Corporation); Grupos 3 e 4 - dentifrício anti-erosivo Sensodyne® Pró-esmalte (NKO3 + 1.450 ppmF de NaF; GlaxoSmithKline); Grupos 5 e 6- dentifrício convencional Sensodyne® Original (sem flúor; GlaxoSmithKline); Grupos 7 e 8 – dentifrício fluoretado convencional Crest® (1.100 ppmF de NaF; Procter & Gamble®); Grupo 9 – erosão (ERO) somente (controle). Ciclos de des-remineralização foram realizados durante 5 dias com 4 desafios erosivos diários de 5 min com Coca-Cola® (pH 2.6). As amostras foram armazenadas em saliva artificial entre os ciclos e durante a noite. A abrasão (ABR) foi realizada em máquina de escovação (280 oscilações/min com carga de 100g) com os respectivos dentifrícios diluídos (1:2) diariamente, imediatamente (ERO+I-ABR) nos grupos ímpares ou 30 min após a erosão (ERO+30-min-ABR) nos grupos pares. O percentual de mudança na dureza
superficial do esmalte (%MDS) foi determinado através da microdureza Knoop (50g/15s) e o desgaste foi quantificado através de perfilometria (µm). Perfilometria 3D foi realizada em 3 amostras escolhidas aleatoriamente de cada grupo após o experimento. O grupo ERO apenas (controle) promoveu maior mudança na dureza do esmalte (58%) do que a abrasão independente do dentifrício utilizado (p=0,000), seguido em ordem decrescente pelo Grupo 1 (42%); Grupos 2 e 6 (34%), Grupo 5 (28%); Grupos 3 e 8 (26%) e Grupos 4 e 7 (21%). A abrasão após 30 min do desafio erosivo não teve efeito protetor do esmalte quando comparada à abrasão imediata (p>0.05). A análise de perfilometria mostrou que a abrasão leva ao maior desgaste do esmalte do que a erosão sozinha (p=0,02). As amostras de esmalte tratadas com MPP e SO mostraram superfícies mais lisas do que as tratadas com dentifrícios PE e convencional fluoretado. Concluiu-se que, os dentifrícios com formulações anti-erosivas não foram superiores na prevenção dos efeitos da erosão/abrasão no esmalte humano comparados ao dentifrício fluoretado convencional. O tempo de espera entre a exposição ao ácido e a realização da escovação teve efeito limitado no esmalte erodido.
ABSTRACT
Soares GG. Comparative analysis in vitro of the effect of conventional and anti-erosion fluoride toothpastes on enamel erosion-abrasion. [dissertation]. Niterói: Universidade Federal Fluminense, Faculdade de Odontologia; 2014.
The aim of this in vitro study was to compare the effect of two anti-erosion and one conventional fluoride toothpastes with respect to their erosion (ERO) protection/abrasion (ABR) prevention properties on human enamel. Samples obtained from extracted third molars were divided into 9 experimental groups (N=12): Groups 1 and 2 – anti-erosion toothpaste MI Paste® Plus (CPP- ACP; NaF 900 ppm); Groups 3 and 4 – anti-erosion toothpaste Sensodyne® Pro-enamel (KNO3; NaF 1450 ppm); Groups 5 and 6 – conventional toothpaste Sensodyne® Original (F-free toothpaste); Groups 7 and 8 – conventional fluoride toothpaste Crest® (NaF 1100 ppm) and Group 9 – ERO only (control). De and remineralization cycling was performed for 5 days with 4 erosive attacks for 5 min with a cola drink (pH 2.6) per day. Samples were stored in artificial saliva between cycles and overnight. Tooth abrasion (280 strokes/min; load 100g) with the toothpaste slurry (1:2 w/w) was performed each day immediately (ERO+I-ABR) in the odd groups or 30 min after erosion (ERO+30-min-ABR) in the peer groups. Enamel change (%SHC) was determined using Knoop microhardness (50g/15s) and wear was quantified profilometrically (µm). A 3-D profilometric analysis was performed in 3 samples of each group after the experiment. ERO only led to higher enamel change (58%) than abrasion regardless of the toothpaste used (p=0,000), followed in descending order by Group 1 (42%); Groups 2 and 6 (34%); Group 5 (28%); Groups 3 and 8 (26%) and
Groups 4 and 7 (21%). Waiting 30 min before abrasion had no protective effect when compared to immediately abrasion after erosion (p>0.05). The profilometric analysis showed that abrasion led to higher enamel wear than ERO only (p=0,02). The enamel samples treated with MPP and SO dentifrices showed smoother surfaces than PE and fluoride dentifrice samples. It was concluded that, formulations with anti-erosion compounds were not superior in preventing the effects of anti-erosion/abrasion on human enamel compared to conventional fluoride toothpaste. Waiting periods between acid exposure and tooth brushing present a limited effect on eroded enamel.
1. INTRODUÇÃO
Ao longo das últimas décadas, têm-se observado o declínio da incidência e da prevalência da doença cárie, decerto devido à universalização do uso de fluoretos em suas variadas formas de aplicação. Paradoxalmente a esse declínio, ocorreu o aumento da incidência de outras doenças bucais – as chamadas lesões dentárias não cariosas – como a erosão, diretamente associada ao elevado consumo de sucos e/ou frutas ácidas e bebidas carbonatadas e a abrasão dentária, que também tem sido objeto de estudo dos pesquisadores (JAEGGI, LUSSI, 2006).
Nesse sentido, tem merecido destaque as pesquisas que relatam sobre processos envolvidos na etiologia, diagnóstico, classificação, bem como a prevenção e o tratamento dessas lesões.
A erosão dentária é caracterizada pela perda de estrutura dentária dura, resultante de um processo químico que não envolve bactérias. Enquanto que, a abrasão dentária é determinada pela perda patológica da estrutura dentária ou de restauração, decorrente de um processo mecânico repetitivo, que envolve um agente externo. Estas perdas podem resultar em sensibilidade dentinária, dor e má aparência, sendo o tratamento restaurador do esmalte e/ou dentina perdidos difícil e oneroso, além de requerer um contínuo acompanhamento (NUNN, 1996).
Os fatores responsáveis pela erosão podem ser extrínsecos, intrínsecos ou idiopáticos (IMFELD, 1996). Erosão extrínseca é o resultado de ácidos de origem exógena, provenientes da dieta (frutas, bebidas ácidas e carbonatadas, reidratantes iônicos, vinhos, vinagres, picles e dieta lactovegetariana), do meio ambiente (indústrias químicas, piscinas cloradas) e de medicamentos (vitamina C, aspirina, ácido clorídrico, antiespasmódicos, antiinflamatórios, anticoagulantes, anticolinérgicos, antagonistas do cálcio e inibidores da musculatura lisa). A erosão intrínseca é causada por ácidos endógenos provenientes de doenças que provocam regurgitação do suco gástrico ou diminuição do fluxo salivar, como anorexia e bulimia nervosa e doença do refluxo gastroesofágico (DRGE). Os fatores idiopáticos são os ácidos de origem desconhecida (LEVITCH et al., 1994; GRANDO et al., 1995; RIOS et al, 2006).
por exemplo, o pH e o conteúdo mineral e de suas propriedades quelantes do cálcio. Fatores biológicos como a saliva, película adquirida, estrutura dentária e a posição do dente em relação aos tecidos moles e língua, estão relacionados com a patogênese da erosão. Além disso, fatores comportamentais incluindo hábitos de ingestão de alimentos e bebidas, exercícios regulares que provocam desidratação e uma diminuição no fluxo salivar, higiene oral excessiva com dentifrícios abrasivos e um estilo de vida não saudável (alcoolismo crônico) são fatores predisponentes à erosão dentária (LUSSI et al, 2009).
Os ácidos provenientes da dieta podem provocar danos irreversíveis ao esmalte dentário e a desmineralização parcial da dentina, gerando o amolecimento da superfície do dente. Como consequência, esta superfície fica mais susceptível à abrasão e ao atrito. Estudos mostram que, devido ao amolecimento das estruturas dentárias, a escovação pode remover facilmente tecido dental superficialmente. Contudo, os cuidados com higiene oral devem ser realizados, uma vez que alguns fatores podem interferir e /ou até potencializar a progressão da erosão ácida. Tais fatores incluem o momento adequado para efetuar a escovação dentária, o tipo de escova, a força aplicada durante a escovação e o dentifricio utilizado (ATTIN et al, 2000; 2004).
A etiologia mais comum da abrasão é a escovação dentária inadequada e com dentifrícios abrasivos. A abrasão decorrente da escovação dentária aparece tipicamente como entalhes cervicais horizontais na superfície vestibular com cemento e dentina radicular expostos. Os defeitos comumente têm margens definidas e superfície dura e lisa (IMFELD, 1996).
A utilização de métodos laboratoriais para a avaliação de dentifrícios fluoretados é fundamental para que se possa selecionar aqueles com maior potencial de eficiência clínica ou até mesmo para atestar, comparativamente, o desempenho de formulações equivalentes. Para tal, existe uma série de metodologias in vitro que simulam o que ocorre in vivo, como o modelo dinâmico de pH cíclico, que alterna períodos de DES e RE dentro de um meio ambiente controlado.
Atualmente, dentifrícios foram introduzidos no mercado apresentando flúor associado a agentes terapêuticos como o nitrato de potássio e a caseína fosfopeptídea – fosfato de cálcio amorfo (CPP - ACP) que seriam indicados para
prevenir a erosão ácida, mas poucos estudos têm analisado essa capacidade até agora e os resultados são contraditórios (FOWLER et al., 2006; LENNON et al., 2006; NEWBY et al, 2006; ZERO et al, 2006; REES et al, 2007; LUSSI et al., 2008; KATO et al., 2010; GANSS et al., 2011). Além disso, há poucos estudos comparativos na literatura no que diz respeito à eficácia destes produtos em comparação a dentifrícios fluoretados convencionais na prevenção da erosão dentária associada à abrasão em esmalte humano.
Tendo em vista a escassez de pesquisas que abordam esta temática, o objetivo deste estudo foi avaliar comparativamente in vitro, o efeito do tratamento com dentifrícios antierosivo e convencional fluoretados na prevenção da erosão dentária associada à abrasão em esmalte humano, sob ciclagens de pH. Foram utilizados como método de avaliação desse efeito, o percentual de mudança na dureza superficial do esmalte (%MDS) expresso pela microdureza Knoop e a medição perfilométrica do desgaste superficial expresso em micrometros. A microdureza superficial é uma propriedade física que avalia o efeito de agentes químicos e físicos sobre os tecidos duros. A indentação no teste de microdureza fornece um método relativamente simples, rápido e não-destrutivo em estudos de desmineralização e remineralização do esmalte.
A hipótese nula elaborada foi a de que não existe diferença entre os grupos avaliados na minimização dos efeitos erosivos provocados por uma bebida ácida associada à abrasão com relação à porcentagem de mudança na dureza superficial do esmalte ou com relação à perfilometria.
2 – METODOLOGIA 2.1 Aspectos éticos
Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal Fluminense, seguindo os preceitos da Resolução 466/12 do Conselho Nacional de Saúde, Ministério da Saúde, Parecer: CEP/CMM/HUAP n. 256.172 (ANEXO A).
2.2 Seleção e preparo da amostra
Para a realização deste estudo foram utilizados 35 terceiros molares humanos obtidos de voluntários doadores residentes na cidade de Niterói-RJ (concentração de flúor na água de 0.07 mg/L) após a assinatura do Termo de
Consentimento Livre e Esclarecido e mantidos em solução de timol a 0.1% e pH 7 no biorrepositório da pesquisa até a realização do experimento. Os dentes foram selecionados a fim de se eliminar os que apresentassem rachaduras e hipoplasias.
Após a remoção de debris, os dentes foram polidos com taça de borracha (substituídas a cada 5 dentes), pasta de pedra pomes e água durante 10s, em baixa rotação e lavados com jatos de ar / água por 10s e secos com jatos de ar da seringa tríplice, sendo posteriormente seccionados com uma máquina de corte de precisão (Labcut 1010 – Extec Corp., EUA) sob refrigeração no sentido mésio-distal e cérvico-incisal em quatro fragmentos de 4 X 4 mm delimitado com grafite, perfazendo um total de 140 blocos de esmalte.
Os blocos foram submetidos a uma planificação tanto da dentina quanto do esmalte. Para planificação da dentina, os blocos foram fixados com cera pegajosa Kota (Kota Ind. e Com. Ltda., São Paulo, SP) ao redor dos mesmos, com o auxílio de um instrumento PKT (Duflex 55G, SS White Artigos Dentários Ltda, Rio de Janeiro, RJ) e uma lamparina (Jon, Ind. Bras., São Paulo, SP) no centro de um disco de acrílico cristal de 30 mm de diâmetro por 8 mm de espessura, com a maior área plana do esmalte voltada para baixo. O conjunto (disco/dente) foi adaptado a uma Politriz metalográfica (APL 4, Arotec, Cotia, SP), com um sistema de suporte que permitiu que o desgaste fosse paralelo à base do disco de acrílico. A planificação da dentina interna foi realizada com uma lixa de silicone carbide de granulação #320 (Carbimet Paper Discs, ref. 30-5108-320, Buehler, Lake Bluff, IL, USA), com refrigeração a água deionizada, até que os blocos ficassem com espessura de 2 mm. Em seguida, os blocos de esmalte foram removidos dos discos de acrílico e estes foram limpos com xilol (Pharmácia Specifica Manipulação de Fórmulas, Bauru, SP), para remover todo o resíduo de cera.
Os blocos foram novamente fixados nos discos de acrílico com a cera pegajosa, no centro do disco de acrílico desta vez com a face de esmalte exposta, para que fosse feita sua planificação e o polimento para obter-se uma superfície plana, paralela à base do acrílico e polida. A superfície dos blocos foi lixada e planificada com discos abrasivos de alumina de granulação variada (#320, #600 e #1200, Buehler, EUA) refrigerados a água e polida com disco de feltro e solução de diamante (1µm, Buehler, EUA) durante 6 s na Politriz até que a superfície se apresentou com aspecto vítreo. Ao final do polimento, os blocos foram lavados por 5 min com água deionizada em aparelho de ultrassom.
2.3 Análise da microdureza Knoop inicial e divisão dos grupos experimentais
Para fins de padronização, foi realizada uma pré-seleção dos blocos baseada em sua microdureza superficial inicial. Foram feitas 5 indentações em diferentes regiões dos blocos com carga de 50g durante 15s utilizando-se um microdurômetro (modelo HVS-1000 Time Group Inc, Beijing, China). A média do comprimento da diagonal maior das 5 indentações foi utilizada para excluir os blocos fora do padrão. Foram desprezados os fragmentos com um valor 10% a mais ou a menos da média de dureza dos blocos (ANEXO B).
Os resultados da dureza Knoop foram analisados através do cálculo automático feito pelo software acoplado ao microdurômetro da seguinte equação:
KHN = C x c d2
Sendo: KHN = valor de dureza Knoop; C (constante)= 14.230;
c (carga) = 50g;
d = comprimento da maior diagonal da indentação.
Obteve-se assim, a média de dureza Knoop da amostra de 319.46, sendo selecionados os blocos com média de dureza variando de 287.52 até 351.40 (± 10% da média de dureza= 31.94). Adotando-se este critério, foram eliminados 27 blocos, perfazendo um total de 108 blocos distribuídos de forma homogênea e aleatória em 9 grupos (N=12) de acordo com o dentifrício utilizado e o teste de abrasão (imediatamente após a erosão – grupo ímpar ou mediato – 30 min após a erosão – grupo par): Grupos 1 e 2: dentifrício anti-erosivo MI Paste ® Plus (MPP) (Recaldent ™ CPP- ACP com 900ppmF de NaF; GC Corporation) – 40 g; Grupos 3 e 4: dentifrício anti-erosivo Sensodyne® Pró-esmalte (PE) (Nitrato de potássio com 1.450 ppmF de NaF; GlaxoSmithKline) – 50 g; Grupos 5 e 6: dentifrício placebo Sensodyne® Original (SO) (sem flúor; GlaxoSmithKline) – 50 g; Grupos 7 e 8: dentifrício fluoretado convencional Crest® – Cavity Protection (DF) (1.100 ppmF de NaF) – Procter & Gamble – Regular Flavor Paste – 181 g; Grupo 9: erosão somente (controle) (CO).
Não foi incluído grupo sem erosão com apenas abrasão, pois estudos prévios demonstraram que a perda tecidual pela abrasão em esmalte hígido é desprezível (GANSS et al., 2007). As formulações dos dentifrícios utilizados no experimento estão dispostas no Quadro do ANEXO C.
A fim de manter as superfícies de referência para determinação da profundidade da lesão, duas camadas de esmalte para unhas (Risqué, Niasi, Taboão da Serra, São Paulo, Brasil) foram aplicadas sobre a metade de cada superfície dos blocos. Após o preparo dos mesmos, estes foram imersos em saliva artificial (0.67g/l NaCl; 0.1168g/l CaCl2; 8g/l CMC; 0.0408g/l MgCl2; 0.96g/l KCl; 1g/l C8H8O3; 24g/l C6H14O6; 964.938ml/l H2O; 0.274g/l KH2PO4; pH 7.0) durante 24 horas a 37° C para permitir a hidratação superficial previamente ao experimento.
2.4 Ciclagens de pH e abrasão
Os blocos de esmalte foram submetidos a 4 ciclos erosivos diários (Coca-cola®, Cia de Bebidas Ipiranga, Ribeirão Preto, SP, Brasil, pH 2.6, 30 mL/bloco, 5 minutos), lavagem em água destilada (20 segundos), abrasão com dentifrício (abrasão imediata ou mediata – 30 minutos após a erosão de acordo com os respectivos grupos), nova lavagem em água destilada (20 segundos) e remineralização em saliva artificial por 60 minutos a 37ºC até o próximo ciclo erosivo, segundo metodologia de Kato et al (2007; 2010) ilustrada no fluxograma da Fig. 1.
Para a realização dos testes de abrasão, os blocos foram submetidos à escovação simulada (280 oscilações/100g) com escova dental (Oral B® 30, Procter & Gamble, Brasil) com a solução do dentifrício na proporção de 1:2 por peso (1g do respectivo dentifrício e 2ml de água destilada) em uma máquina de escovação (MEV2, OdemeBiotechnology, Joaçaba, SC, Brasil). O experimento foi realizado em temperatura ambiente. Um intervalo de 60 minutos foi mantido entre os ciclos. Neste período, os blocos permaneceram em saliva artificial.
Ao final dos 4 ciclos diários, os blocos de esmalte permaneceram em saliva artificial até o dia seguinte. Esta foi trocada diariamente. As ciclagens foram realizadas no período de 5 dias.
Fig. 1 – Fluxograma do experimento
2.5 Avaliação da porcentagem de mudança de dureza de superfície (%MDS) A dureza Knoop superficial foi avaliada novamente após a finalização do experimento (microdureza final) para quantificar a alteração na dureza. A porcentagem de mudança de dureza de superfície (%MDS) foi avaliada utilizando-se a seguinte fórmula:
%MDS = microdureza inicial – microdureza final X 100 microdureza inicial
2.6 Perfilometria
Após os 5 dias de ciclagem, com a finalidade de avaliar o efeito anti-erosivo/abrasivo no esmalte dental, do tratamento com os diferentes dentifrícios utilizados no experimento, em cada um dos grupos experimentais e o controle, o perfil da superfície do esmalte foi avaliado por um rugosímetro portátil digital SJ-301 (Mitutoyo 178-953-3 A, Mitutoyo Sul Americana Ltda, Santo Amaro, SP, Brasil)
previamente calibrado com um dispositivo padrão, com uma ponta apalpadora esférica que percorreu a superfície do bloco. Foram realizadas 5 leituras em cada bloco e obtida a média de profundidade do perfil (ANEXO D). O desgaste foi mensurado através da ponta apalpadora que percorreu da superfície hígida (protegida) para a de teste e quantificado pela diferença em altura da superfície hígida e teste no gráfico. Foram obtidas as rugosidades média (Ra) e total (Rt) e Ry calculadas pelo software disponível no rugosímetro. A rugosidade média (Ra) corresponde à distância média de um perfil desde sua linha média, sobre o comprimento medido; a rugosidade total (Rt) é a distância vertical entre o pico mais elevado e o vale mais baixo no percurso de medição; Ry é a soma da máxima altura e da máxima profundidade de rugosidade (NOVASKI, 1994).
2.7 Análise topográfica em perfilômetro 3D
Três blocos de cada grupo com média de rugosidade mais próxima da média do grupo foram analisados através da análise topográfica em perfilômetro 3D (Form Talysurf 60, Taylor Hobson, Leicester, UK). A imagem da topografia obtida em cada grupo experimental foi comparada qualitativamente. Em cada espécime, uma área de 1 mm2 (1x1mm) foi escaneada com uma resolução-z de 20nm empregando 4.000 steps na direção x e um espaço de 2µm na direção y.
2.8 Análise estatística dos dados
Os resultados obtidos foram tabulados e, posteriormente, foi realizada a análise exploratória dos dados e efetuado o tratamento estatístico no software SPSS for Windows versão 18.0 (IBM Corporation, Somers, NY, EUA). Para comparar a microdureza inicial e final dos grupos foi utilizado o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis. Para confrontar os fatores erosão, erosão/abrasão em função do tempo (imediato x mediato) e presença de flúor nos diferentes dentifrícios do experimento foi utilizado o teste não paramétrico de Mann-Whitney e de Wilcoxon. O nível de significância adotado foi de p≤0,05.
3 - ARTIGO PRODUZIDO
Comparative analysis in vitro of the effect of conventional and anti-erosion fluoride toothpastes on enamel erosion-abrasion
Genaina Guimarães Soares, MSc student1
Ana Beatriz Monteiro Fonseca, Associate professor2 Thereza Christina Lopes Coutinho, Associate professor1,* 1
Pediatric Dentistry Department, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil
2
Statistics Department, Mathematics and Statistics Institute, Fluminense Federal University, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil
*
Corresponding author: Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho – Universidade Federal Fluminense / Faculdade de Odontologia - Rua Mário Santos Braga, nº 30 - Campus Valonguinho, Centro, Niterói, RJ, Brazil - CEP 24040-110 - Phone: 55 21 2629-9829 – e-mail: christina.coutinho@gmail.com
ABSTRACT:
The aim of this in vitro study was to compare the effect of two anti-erosion and one conventional fluoride toothpastes with respect to their erosion (ERO) protection/abrasion (ABR) prevention properties on human enamel. Samples obtained from extracted third molars were divided into 9 experimental groups (N=12): Groups 1 and 2 – anti-erosion toothpaste MI Paste® Plus (MPP) (CPP- ACP; NaF 900 ppm); Groups 3 and 4 – anti-erosion toothpaste Sensodyne® Pro-enamel (PE) (KNO3; NaF 1450 ppm); Groups 5 and 6 – conventional toothpaste Sensodyne® Original (SO) (F-free toothpaste); Groups 7 and 8 – conventional fluoride toothpaste Crest® (FD) (NaF 1100 ppm) and Group 9 – ERO only (control). De and remineralization cycling was performed for 5 days with 4 erosive attacks for 5 min with a cola drink (pH 2.6) per day. Samples were stored in artificial saliva between cycles and overnight. Tooth abrasion (280 strokes/min; load 100g) with the toothpaste slurry was performed each day immediately (ERO+I-ABR) in the odd groups or 30 min after erosion in the peer groups (ERO+30min-ABR). Enamel change (%SHC) was determined using Knoop microhardness (50g/15s) and wear was quantified profilometrically. A 3-D profilometric analysis was performed in 3 samples of each group after the experiment. ERO only led to higher enamel loss (58%) than abrasion regardless of the toothpaste used (p=0,000), followed in descending order by Group 1 (42%); Groups 2 and 6 (34%); Group 5 (28%); Groups 3 and 8 (26%) and Groups 4 and 7 (21%). Waiting 30 min before brushing had no protective effect when compared to brushing immediately after erosion (p>0.05). The profilometric analysis showed that abrasion led to higher enamel wear than ERO only (p=0,02). The enamel samples treated with MPP and SO dentifrices showed smoother surfaces than PE and fluoride dentifrice samples. It was concluded that, formulations with anti-erosion compounds were not superior in preventing the effects of erosion/abrasion on human enamel compared to conventional fluoride toothpaste. Waiting periods between acid exposure and tooth brushing present a limited effect on eroded enamel.
Keywords: Enamel – Erosion – Fluoride – Toothpaste
Dental erosion is defined as tooth wear due to chemical dissolution of dental hard tissues by acids or chelators in the absence of micro-organisms [Nunn, 1996; Wiegand et al.,
2007]. This pathology has been recognized as a growing condition of the oral cavity, as suggested by epidemiological data [Jaeggi and Lussi, 2006].
Erosive lesions have a multifactorial etiology in which the extrinsic (mainly dietary) and/or intrinsic (gastric) acid exposures are related [Imfeld, 1996]. One important extrinsic factor in erosive tooth wear is the high consumption of acidic drinks and food by the individual. The manner in which dietary acids are introduced into the mouth (sipping, sucking, with/without drinking straw) determines the duration and the localization of the acid attack. In addition, the mechanical abrasion caused by the tongue is also considered to be a factor contributing to erosion [Lussi et al., 2011].
The acidic attack leads to an irreversible loss of dental hard tissue, which is accompanied by a progressive softening of the surface which progresses with continuing acid impacts. This softened zone is more susceptible to mechanical forces such as abrasion [Attin et al, 2000; 2004; Moretto et al., 2010].
Some studies have shown that fluoride toothpastes containing different compounds such as casein phosphopeptide/amorphous calcium phosphate (CPP-ACP) or potassium nitrate (KNO3) could also decrease the development of enamel wear. Thus, new toothpastes have been marketed claiming to be specifically effective against erosion, however the results found in the literature regarding their effect in preventing dental erosion are still controversial [Fowler et al., 2006; Lennon et al., 2006; Newby et al, 2006; Zero et al, 2006; Rees et al, 2007; Lussi et al., 2008; Kato et al., 2010; Ganss et al., 2011]. Besides, there is very limited information on the efficacy of these products, particularly in relation to conventional fluoride toothpastes.
Based on the above-mentioned considerations, the aim of this in vitro study was to compare the effect of two anti-erosion fluoride toothpastes and one conventional fluoride toothpaste with respect to their erosion protection/abrasion prevention properties on human enamel using SH change (expressed as Knoop hardness number, KHN) and profilometric measurements of surface wear (expressed in micrometers) as response variables.
Material and Methods
Ethical Aspects
The study protocol was reviewed and approved by the local ethics committee in research (CEP/CMM/HUAP, process No. 256.172) according to the Declaration of Helsinki. It was conducted at the Pediatric Dentistry Department of the Fluminense Federal University School of Dentistry, Niterói, RJ, Brazil.
One hundred eight human enamel blocks were assigned to the following treatment groups (n = 12):
Group 1 – erosion, abrasion with MI Paste ® Plus anti-erosion toothpaste (MPP-I) (Recaldent ™ CPP- ACP with 900ppmF (NaF); GC Corporation, Japan) immediately after erosion.
Group 2 – erosion, abrasion with MI Paste ® Plus anti-erosion toothpaste (MPP) 30-min after erosion.
Group 3 – erosion, abrasion with Sensodyne® Pro-enamel anti-erosion toothpaste (PE-I) (Potassium nitrate with 1.450 ppmF (NaF); GlaxoSmithKline) immediately after erosion.
Group 4 – erosion, abrasion with Sensodyne® Pro-enamel anti-erosion toothpaste (PE) 30-min after erosion.
Group 5 – erosion, abrasion with Sensodyne® Original conventional toothpaste (SO-I) (fluoride-free toothpaste; GlaxoSmithKline) immediately after erosion.
Group 6 – erosion, abrasion with Sensodyne® Original conventional toothpaste (SO) 30-min after erosion.
Group 7 – erosion, abrasion with Crest® – Cavity Protection conventional fluoride toothpaste (FD-I) (1.100 ppmF (NaF); Procter and Gamble Co., Cincinnati, OH, USA) immediately after erosion.
Group 8 – erosion, abrasion with Crest® – Cavity Protection conventional fluoride toothpaste (FD) 30-min after erosion.
Group 9 – erosion only, no abrasion (control group) (CO).
A group without erosion and abrasion only was not included because experiments have shown that the abrasive tissue loss on sound enamel is negligible [Ganss et al., 2007].
The factors studied were: type of dentifrice (4 types) and conditions (3 types: erosion (ERO) + no abrasion (ABR); ERO + immediately (I) ABR and ERO + 30min-ABR). The SH and surface wear were analyzed as response variables.
Preparation of Enamel Specimens
(pH 7.0) were used. Donors lived in an area with 0.07 mg/l fluoride in the drinking water and signed an informed consent. One hundred forty enamel blocks (4 x 4 mm) were prepared. The enamel surface of the blocks was ground flat with water-cooled silicon carbide (SiC) paper discs (320, 600 and 1,200 grades; Buehler, Lake Bluff, Ill., USA) and polished with felt paper wet with diamond suspension (1µm; Buehler). After polishing, the baseline hardness (SHi) of the enamel surface was determined by performing 5 indentations in different regions of the blocks‟ surface using a Knoop diamond indenter with a load of 50 g and a dwell time of 15 s (model HVS-1000 Time Group Inc, Beijing, China) and blocks with KHN between 287.52 and 351.40 were selected (n = 108) and randomized into 9 groups (n = 12). In order to maintain reference surfaces for lesion-depth determination by profilometry, 2 layers of nail varnish were applied on half of the surface of each block.
Erosive Challenge and Treatment
During 5 days, the enamel blocks were subjected to erosive/abrasive challenges [immersion in unstirred soft drink (Coca-Cola®, Companhia de Bebidas Ipiranga, Ribeirão Preto, SP, Brazil), pH 2.6, 4 times per day for 5 min each time, 30 ml/block], followed by a remineralizing period of 1 h between erosive/abrasive challenges (immersion in unstirred artificial saliva, pH 7.0, 10 ml/block) [Kato et al., 2007; 2010], at room temperature in small containers. The composition of the artificial saliva was: 0.67g/l NaCl; 0.1168g/l CaCl2; 8g/l CMC; 0.0408g/l MgCl2; 0.96g/l KCl; 1g/l C8H8O3; 24g/l C6H14O6; 964.938ml/l H2O; 0.274g/l KH2PO4. Immediately following each erosive challenge (Groups 1, 3, 5 and 7) or 30-min after each erosive challenge (Groups 2, 4, 6 and 8), the enamel blocks were exposed to one of the toothpastes (1 g of unstirred toothpaste slurry:2 ml of water), at room temperature and abraded by brushing with a soft, round-end bristled toothbrush (Oral B® 30, Procter and Gamble, São Paulo, Brazil) fixed to an automatic brushing machine (MEV2, Odeme Biotechnology, Joaçaba, SC, Brazil) adjusted to a constant brushing frequency of 280 strokes/min and a constant brushing load of 100g. During abrasion, the enamel blocks were kept dipped in slurry. All solutions were replaced daily, in order to avoid bacterial growth. Between challenges and dentifrice treatments, the blocks were washed with deionized water, in order to avoid contamination of the solutions.
The enamel blocks were stored in artificial saliva among acid challenges, abrasion and treatments.
Hardness and Profilometric Analysis
After pH cycling, the nail varnish on the reference surfaces was removed carefully with acetone-soaked cotton wool [Magalhães et al., 2007]. The mean SH final (SHf) was
calculated using the same parameters as baseline. The percentage of surface hardness change (%SHC) was then calculated: (%SHC = ((SHi - SHf)/(SHi)) ×100). Enamel wear was determined by profilometry (SJ-301 Mitutoyo 178-953-3 A, Mitutoyo Sul Americana Ltda, Santo Amaro, SP, Brasil.). The profilometric traces were taken from the reference surface (baseline) across the exposed surface. Five readings were performed on each block and the average wear depth was calculated (µm) [Novaski, 1994]. Three samples from each group were selected and a 3-D topographic analysis was also performed using a 3-D Profilometer (Form Talysurf 60i, Taylor Hobson, Leicester, UK). For each specimen, an area of 1 mm2 (1 x 1 mm) was scanned with a 20 nm z-resolution, employing 4,000 steps in the x-axis and a spacing of 2 µm in the y-axis.
Statistical Analysis
Statistical procedures were performed with the SPSS statistical software package for Windows, version 18.0 (IBM Corporation, New York, USA). The data of hardness and wear were analyzed with Kruskal-Wallis test. Mann-Whitney and Wilcoxon tests were used to analyze the interactions among groups concerning factors such as the conditions of the challenge (ERO + no abrasion, ERO + I–ABR or ERO + 30 min–ABR) and the experimental toothpaste used (anti-erosion, conventional, fluoride-free). The significance level was set at 0.05.
Results
The mean (± SD) surface hardness (SHi) values prior to conducting the erosive challenges and the mean (± SD) surface hardness values following the erosive/abrasive challenges (SHf) are shown in Table 1. It was observed that all groups displayed a statistically significant reduction in microhardness (p=0,000).
Regarding mean enamel change (%SHC), ERO alone (CO group) led to higher enamel loss by 58% than abrasion of eroded enamel samples regardless of the toothpaste used (p=0,000), followed in descending order by MPP-I group (42%); MPP and SO groups (34%); SO-I group (28%); PE-I and FD groups (26%) and PE and FD-I groups (21%) as shown in Fig. 1.
Waiting 30 min before brushing had no protective effect when compared to brushing immediately after erosion considering each toothpaste alone (p>0.05). On the other hand, compared to brushing with the F-free control toothpaste (SO-I and SO groups), Pro-enamel® (PE) and conventional NaF toothpastes (FD) revealed a significant reduction in enamel loss only after exposure to ERO + 30 min–ABR condition (p<0.05). The anti-erosion toothpaste MI Paste® Plus (MPP-I and MPP) exhibited the overall highest tissue loss values, and was significantly less effective than control (SO-I and SO) and NaF (FD-I) and Pro-enamel® (PE-I) toothpastes after exposure to ERO + I–ABR (p<0.05) and revealed effects similar to that of the conventional NaF toothpaste (FD) only after exposure to ERO + 30 min–ABR. Comparing the anti-erosion toothpastes, Pro-enamel® had a better result than MI Paste® Plus (p<0.05) and was similar to the conventional fluoride toothpaste (p>0.05) in both conditions of the experiment.
Considering wear (surface roughness), the profilometric analysis showed that abrasion of eroded enamel samples led to higher enamel wear than erosion alone (p=0,02). Enamel wear from ERO only was 4.11 ± 1.58 µm, and brushing with anti-erosion MI Paste® Plus (9.45 ±7.31 µm), Pro-enamel® (7.13 ± 2.63 µm), F-free (6.15 ± 3.08 µm) or conventional fluoride (7.82 ± 3.93 µm) toothpastes presented higher enamel wear under ERO + I–ABR condition (p<0,05) (Fig. 2).
Waiting 30 min before brushing (ERO + 30 min–ABR) had limited protective effect for conventional fluoride (6.95 ± 1.87 µm), fluoride-free toothpaste (5.39 ± 3.15 µm) and MI Paste® Plus (5.08 ± 1.76 µm), that presented lower enamel wear compared to Pro-enamel® (7.46 ± 2.88 µm; p<0,05) (Fig. 3). The 3-D profilometric analysis of the samples after the experiment showed that the enamel samples treated with MPP and SO dentifrices showed smoother surfaces than PE and fluoride dentifrice samples (Fig. 4). Regarding the topography, enamel surfaces in the PE and FD groups were more irregular than in MPP and SO groups, exhibiting a more evident porous layer on the tissue.
There was a negative correlation (n.s.) between wear and %SHC (r = –0.155; p > 0,05) and between hardness and %SHC (r = –0.972; p=0,000). The correlation between hardness and wear was very weak (r= 0.134; p> 0,05).
Discussion
The present study tested the effect of anti-erosion toothpastes compared to a conventional fluoride toothpaste on enamel surface hardness loss and wear by erosive/abrasive processes. The study design allowed the investigation of whether the test toothpastes protected the enamel against dental erosion caused by dietary acids such as soft drinks. The response variables chosen to assess this effect were SH change and profilometric measurements of surface wear.
Based on hardness values, it has been shown that fluoride treatment of eroded enamel results in less softening of the surface [Eisenburger et al., 2000; Rios et al., 2006; Magalhães et al., 2008]. However, in the present study, all toothpastes displayed a statistically significant reduction in microhardness regardless the amount of fluoride in their formulation (Table 1). Manarelli et al [2011] found no differences as well in hardness values for various fluoride concentrations of mouthrinses on enamel erosion in vitro.
In the present study, regarding mean enamel change (%SHC), erosion alone led to higher enamel loss by 58% than abrasion of eroded enamel samples (p=0,000) as shown in Fig. 1. According to Magalhães et al [2008] and Rios et al [2008], fluoride toothpastes may contribute to reduction of erosion in the ERO + ABR condition. Thus, the difference observed among treatments could be due to a “dilution” of the erosive challenge by the action of the fluoride toothpaste, leading to a less enamel loss than ERO only. Furthermore, the abrasion removes the outer layer of enamel which is more demineralized by soft drinks, exposing a more mineralized surface that presents a higher hardness [Lippert et al., 2004].
Considering the effect of anti-erosion toothpastes, it was observed in this study no increase in microhardness after brushing with CPP-ACP toothpaste, in fact this product showed highest tissue loss values, and was significantly less effective than control and NaF and Pro-enamel® toothpastes specially under ERO + I–ABR condition (Fig. 2). It is possible that the mechanical action of the toothbrush could wear away part of the demineralized enamel layer, not allowing enough time for fluoride remineralization [Hara et al., 2009].
The action of fluoride toothpaste is mainly attributed to a precipitation of CaF2 -like material on eroded dental surfaces, which enables it to partially reduce enamel wear by subsequent erosion and/or abrasion [Magalhães et al., 2007]. According to Wiegand et al. [2008], formation of the CaF2 -like layer and its protective effect against demineralization depend on the pH level, F concentration, type of F salt and presence of mineral ions (Ca and
P) in the saliva and toothpastes. Other important factors related to the impact of toothpastes on tooth wear are the type, size and quantity of abrasives [Moretto et al., 2010].
However, the relative enamel abrasivity (REA) of toothpastes is valid only for sound enamel and very little is known about its relevance to acid-softened enamel surfaces. Systematic studies comparing REA and relative dentin abrasivity (RDA) on eroded enamel are lacking [Ganss et al., 2011]. Ganss et al. [2011] found no significant impact of fluoride concentration or RDA on enamel loss, and no interaction between these factors in their study on eroded enamel. In the present study, all toothpastes formulations, including the F-free toothpaste promoted enamel change (Fig. 1). All formulations have silica as abrasive.
The presence of fluoride ions in solution can also decrease the demineralization by reducing the acid solubility of the tooth surface [Wiegand and Attin, 2003]. Attin et al [2000] also suggested that these benefits of fluoride can be greater for previously demineralized enamel which is more reactive and prone to absorb fluoride and precipitate CaF2 -like materials than sound enamel (substrate used in this study).
In this study, the chelating action of citric acid (soft drink) may have reduced the availability of calcium in the enamel as observed by Low and Alhuthali [2008] that would be a source for deposition of CaF2 -like material with fluoridated toothpaste. The artificial saliva used has a lower concentration of calcium in relation to human saliva, which influences the deposition of calcium fluoride as seen by Arends et al [1988] and Moretto et al [2010]. In these unfavorable conditions, the toothpaste with a higher concentration of fluoride produces better results [Moretto et al., 2010]. As MI Paste® Plus contains less fluoride (900 ppmF) compared to Crest® (1100 ppmF) and Pro-enamel® (1450 ppmF), this could explain the results obtained with this toothpaste in the study.
In the present study, Pro-enamel® had a better result than MI Paste® Plus (p<0.05) and was similar to the conventional toothpaste (p>0.05) in both abrasive conditions of the experiment (Fig. 1). Similar results were obtained by Rees et al [2007] and Hara et al [2009].
On the other hand, Ganss et al [2011] concluded in their study that the formulations with anti-erosion claims were not superior, and some were even less effective compared to conventional products. Same as observed by Abdullah et al. [2012] and by Wegehaupt and Attin [2010] in vitro and Wegehaupt et al. [2012] either ex vivo or in situ. However, Piekarz et al. [2008] and Ranjitkar et al. [2009] showed statistically significant protective effects of CPP-ACP-containing crème against erosive/abrasive tooth wear. It is possible that protective effects of CPP-ACP are time dependent, with a significant effect only becoming apparent with long and/or repeated exposures [Abdullah et al., 2012]. Besides, it has to be taken into consideration the different protocols used in these studies.
Furthermore, these findings must be considered with caution, as the SH measurement can be misleading once the correlation between hardness and wear is very weak. This was also observed in the present study (r= –0.134; p> 0,05) and in other researches in the literature [Moretto et al., 2010; Manarelli et al., 2011]. Then, in these cases, hardness is not the best indicator for analyzing erosion [Magalhães et al., 2007]. Also, the determination of the wear by the length change of Knoop indentation is not applicable either, as the application of acid would make the reading of the indentation length difficult and as it removes substance from the body of the indentation and therefore changes its appearance [Attin, 2006]. This may explain the contrasting results observed in the present study between %SHC and wear findings among the experimental groups.
Surface profilometry can be used, as it is capable of measuring wear due to both erosion and abrasion [Wegehaupt and Attin, 2010]. Moretto et al. [2010] and Manarelli et al. [2011] showed that it is possible to achieve a negative correlation between wear and surface hardness loss, as also found in this study, although not significant.
In the present study, it was verified by profilometric analysis that abrasion of eroded enamel samples led to higher enamel wear than erosion alone (p=0,02) (Fig. 2 and 3). These findings corroborates with the literature [Eisenburger et al., 2003; Hooper et al., 2003; Turssi et al., 2004; Lussi et al. 2004; Wiegand et al., 2007; Magalhães et al., 2007, 2008; Rios et al., 2006, 2008; Moretto et al., 2010]. It can be explained by the fact that the acidic attack leads to an irreversible loss of dental hard tissue, which is accompanied by a progressive softening of the surface [Amaechi and Higham, 2001]. Then, this softened zone becomes more susceptible to mechanical forces such as abrasion [Attin et al., 2001; Rios et al., 2006].
Concerning the waiting periods to perform tooth abrasion, immediately or 30-min after erosion challenge, the present study shown that, the delay of 30 min in tooth brushing after erosion presented a limited effect on the reduction of enamel wear. Only MI Paste® Plus, F-free and conventional fluoride toothpastes presented lower enamel wear in the condition ERO + 30 min–ABR (Fig. 3). Considering the %SHC findings, only Pro-enamel® and conventional NaF toothpastes revealed a similar significant reduction in enamel loss (Fig. 1).
Ganss et al. [2007] state that, the basis of the recommendation to wait until brushing is the assumption that a precipitation of mineral from saliva occurs and that the acid-softened tooth surface rehardens. Microhardness studies in vivo, however, have shown only a limited or no rehardening of softened enamel surfaces after exposure to native saliva [Kim et al., 2001]. Same as observed by Ganss et al [2007] in vitro on eroded enamel and also in the present study, and Hara et al [2003], Attin et al [2004] and Kato et al [2009] on eroded dentin
in situ. Summarizing results from the literature, there is evidence that at least in clinically
relevant intervals only a limited intraoral mineral precipitation takes place on eroded enamel surfaces [Ganss et al., 2007].
The representative 3-D reconstructed images showing the topography of the groups at the end of the experimental protocol are shown in Figure 4. In the present study, the specimens from MPP and SO groups showed the smoothest surfaces compared to PE and FD groups, although they had greater hardness. Same results were observed in the study of de Souza et al [2014]. Zhang et al. [2011] observed by SEM that enamel surfaces treated with CPP-ACP and NaF dentifrices had different appearances. In the NaF group, numerous particles and amorphous crystals were arranged on the surface, but in the CPP-ACP group, those crystals seemed to be more homogeneous than those in the NaF group, and there was no obvious inter-crystalline space.
Based on the methodology and results of this study, it was concluded that, the formulations with anti-erosion compounds were not superior in preventing the effects of erosion/abrasion on human enamel compared to conventional fluoride toothpaste. In cases of enamel erosion, waiting periods between acid exposure and tooth brushing present a limited effect and seem impractical in daily life.
Acknowledgements
The authors would like to thank Juan Manuel Pardal (Labmatt), Eduardo Moreira da Silva (Labiom-R) and Ricardo Hudson for their laboratorial assistance. This paper is based on a thesis submitted by the first author to the School of Dentistry, Fluminense Federal University, Niterói, Brazil, in partial fulfillment of the requirements for the Master‟s Program in Dental Clinics. They also thank the Brazilian Federal Agency for Support and Evaluation of Higher Education for the concession of a scholarship to the first author (grant #008898340001-08).
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Table 1 - Mean ± SD Knoop indentation lengths (KHN) at baseline and after erosion and erosion/abrasion (final) EXPERIMENTAL GROUPS KHN baseline (SD) KHN final (SD) 1 317.42 (14.59) 184.75 (62.98) 2 316.50 (18.06) 209.11 (57.09) 3 321.83(16.91) 238.67 (39.43) 4 319.17 (21.53) 250.58 (34.31) 5 315.00 (23.95) 226.50 (35.19) 6 318.50 (14.15) 211.50 (43.27) 7 319.75 (19.39) 253.00 (32.10) 8 317.17 (18.48) 233.17 (21.14)
9 317.33 (17.36) 132.00 (27.13) 42% 34% 26% 21% 28% 34% 21% 26% 58% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 %SHC
Fig. 1 – Mean enamel surface hardness change (%SHC) values of the experimental groups
9.45 7.13 6.15 7.82 0 2 4 6 8 10
MPP-I PE-I SO-I FD-I
Surface wear
Fig. 2 - Mean surface wear (µm) values of the experimental groups under ERO + I-ABR condition 5.08 7.46 5.39 6.95 0 1 2 3 4 5 6 7 8 MPP PE SO FD Surface wear
Fig. 3 - Mean surface wear (µm) values of the experimental groups under ERO + 30 min-ABR condition MPP-I MPP PE –I PE SO – I SO FD – I FD CO
Fig. 4 – Representative 3D reconstructive images of each experimental group (α and β angles = 30º / ƶ axis in µm).
4 – CONCLUSÕES
Com base na metodologia empregada e nos resultados obtidos na presente pesquisa é lícito concluir que:
1. Houve diferença na perda de microdureza de superfície e no desgaste do esmalte entre a erosão e a erosão associada à abrasão em ambas as condições do experimento (imediatamente e 30 minutos após a erosão) e independente do tipo de dentifrício utilizado. A erosão provoca maior perda de microdureza de superfície e menor desgaste do esmalte em comparação a erosão associada à abrasão.
2. Os dentifrícios anti-erosivos quando comparados ao dentifrício fluoretado convencional não tiveram influência na perda de microdureza de superfície bem como no desgaste do esmalte em ambas as condições testadas.
3. Dentifrício anti-erosivo a base de CPP-ACP apresentou maior perda de dureza de superfície e menor desgaste quando comparado ao dentifrício anti-erosivo a base de nitrato de potássio.
4. O intervalo de espera de 30 minutos após a erosão para realizar a escovação teve efeito limitado na proteção do esmalte erodido.
ANEXO A – PARECER DE APROVAÇÃO DO COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA
ANEXO B – Tabela com os valores de dureza Knoop inicial e final das amostras
ANEXO C – Quadro com as formulações dos dentifrícios utilizados no experimento
ANEXO D – Tabela com média (dP) da rugosidade (µm) das amostras dos 9 grupos após o experimento
