Cimentos ortodônticos: proteção imediata e liberação de flúor

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1 Rogério Lacerda dos Santos 1, Matheus Melo Pithon 2, Júlia Barbosa Pereira Leonardo 3, Edna Lúcia Couto Oberosler 4, Delmo Santiago Vaitsman 5, Antônio Carlos de Oliveira Ruellas 6 Objetivo: o objetivo desse estudo foi avaliar a liberação de flúor dos seguintes três cimentos de ionômero de vidro, com proteção imediata de verniz fluoretado (Cavitine, S. S. White): Meron / VOCO (Grupo M); Vidrion C / S. S. White (Grupo V); e Ketac Cem / 3M ESPE (Grupo KC). Métodos: a liberação de flúor foi medida durante 60 dias, através de eletrodo íon seletivo conectado a um analisador de íons. Após quatro semanas, os corpos de prova foram expostos a uma solução de fluoreto de sódio a 0,221% (1.000ppm de flúor). Resultados: os resultados evidenciaram que os cimentos atingiram o pico máximo de liberação de flúor com 24h após a presa inicial. Houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos, quanto à quantidade de flúor liberado após as aplicações de flúor, do 31º ao 60 dia (p > 0,05). Conclusão: os cimentos Meron e Vidrion apresentaram maior capacidade de captação e liberação de flúor, em comparação ao cimento Ketac Cem. Palavras-chave: Cimento de ionômero de vidro. Liberação de flúor. Verniz. 1 Especialista em Ortodontia pela Universidade ederal de Alfenas. Mestre e Doutor em Ortodontia pela Universidade ederal do Rio de Janeiro. Professor Adjunto de Ortodontia da Universidade ederal de Campina Grande. 2 Especialista em Ortodontia pela Universidade ederal de Alfenas. Mestre e Doutor em Ortodontia pela Universidade ederal do Rio de Janeiro. Professor Assistente de Ortodontia da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia. 3 Graduada em Odontologia pela Universidade ederal do Rio de Janeiro. 4 Professor do Departamento de Química Analítica - LaDA - IQ/URJ. 5 Doutor em Química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Professor Adjunto do Laboratório de Química Analítica da Universidade ederal do Rio de Janeiro. 6 Mestre e Doutor em Ortodontia pela Universidade ederal do Rio de Janeiro. Professor Associado do Departamento de Odontopediatria e Ortodontia da Universidade ederal do Rio de Janeiro. Como citar este artigo: Santos RL, Pithon MM, Leonardo JBP, Oberosler ELC, Vaitsman DS, Ruellas ACO. Orthodontic cements: Immediate protection and fluoride release. Dental Press J Orthod July-Aug;17(4):27-8. Enviado em: 21 de agosto de Revisado e aceito: 24 de novembro de 2008» Os autores declaram não ter interesses associativos, comerciais, de propriedade ou financeiros que representem conflito de interesse nos produtos e companhias descritos nesse artigo. Endereço para correspondência: Rogério Lacerda dos Santos Universidade ederal de Campina Grande UCG Centro de Saúde e Tecnologia Rural (CSTR) Av. dos Universitários, s/n, Rodovia Patos-Teixeira, Km 1, Santa Cecília Patos/PB CEP: lacerdaorto@hotmail.com 2012 Dental Press Journal of Orthodontics 27.e1

2 INTRODUÇÃO Descalcificações na superfície dentária adjacente aos braquetes ocorrem com frequência em tratamentos ortodônticos 18. Com o objetivo de diminuir a ocorrência dessas desmineralizações, a fixação dos dispositivos deve ser feita com material que tenha capacidade de liberar flúor e proporcione adequada adesão ao esmalte e ao aço inoxidável 5. Embora o cimento de ionômero de vidro seja um material de grande uso na Ortodontia, algumas de suas propriedades ainda não são totalmente satisfatórias 15, por isso é extremamente importante que o ortodontista conheça as propriedades do material que utiliza em seu consultório, sabendo não apenas suas vantagens, mas também de suas limitações 1. Os cimentos de ionômero de vidro, durante a sua fase inicial de presa, são mais susceptíveis a alteração higroscópica do meio. Eles podem sofrer os processos de sinérese e embebição, que são a perda ou ganho de água para o meio externo, respectivamente. Essa contaminação afeta as propriedades físicas de adesão e aumenta a chance de desintegração do material. Para evitar que isso aconteça, preconiza-se a proteção imediata da superfície do CIV com materiais impermeabilizantes, como os vernizes 4,10. O CIV requer 24h para que ocorra toda presa do material e atinja a força de resistência máxima 21. Isso ocorre devido à liberação extremamente lenta dos íons de alumínio do pó do vidro. Como o material não fica totalmente endurecido, as primeiras 24h após a aplicação desse material tornam-se críticas 19. Estudos recentes têm demonstrado a liberação de flúor de materiais ionoméricos, nos quais foram expostos à recarga de flúor, por pouco tempo e em intervalos de alguns dias 17, ou em apenas um dia de exposição 8. O objetivo desse estudo foi testar a liberação de flúor antes e após recarga de cimentos de ionômero de vidro convencionais. MATERIAL E MÉTODOS Para avaliação da liberação de flúor os materiais foram divididos em 3 grupos: Grupo M (Meron, VOCO, Cuxhaven, Alemanha), Grupo V (Vidrion C, SSWhite, Rio de Janeiro/RJ) e Grupo KC (Ketac-Cem, 3M/ ESPE, Seefeld, Alemanha). Inicialmente, confeccionou-se corpos de prova utilizando-se moldes de silicone nas dimensões de 4mm de diâmetro e 4mm de altura (ig. 1). O material foi inserido dentro dos corpos de prova com auxílio de seringa (Centrix, DL, Rio de Janeiro/RJ) evitando-se, assim, a formação de bolhas. A superfície dos corpos de prova foi coberta com lâminas de vidro sob pressão digital, proporcionando planificação da superfície do material. Os cimentos foram mantidos assim por 10 minutos. A aplicação de verniz fluoretado (Cavitine, SSWhite) na superfície dos cilindros de CIV foi realizada imediatamente após a remoção dos excessos de cimento e secos suavemente com jatos de ar de seringa tríplice. Todos materiais foram manipulados segundo as instruções dos fabricantes por um único operador. Confeccionaram-se 30 corpos de prova, dez para cada cimento, protegidos com verniz e mantidos em um umidificador a 37 C e 100% de umidade por 30 minutos. Após esse período, dois corpos de prova foram colocados em 8ml de água deionizada por meio do sistema de purificação Milli-Q (Millipore, Bedford, EUA) em um recipiente de vidro. Os recipientes de vidro foram mantidos em estufa a 37 C (bacteriológica, tipo B2C número 105) ao longo do estudo. A cada 24h os corpos de prova foram levemente secos com folhas de papel absorvente e a água de cada recipiente trocada. Esse procedimento foi feito para evitar o acúmulo de flúor e avaliar a liberação diária 14. As soluções de 8ml e de 2ml de água deionizada usada para lavar os corpos de prova foram misturadas e diluídas 5 vezes, e ajustadas com 50ml de tampão de ajuste de força iônica total (TISAB). As concentrações de flúor foram analisadas pela combinação de um eletrodo íon seletivo (Thermo Orion modelo 9609, Orion Research Inc., Boston, EUA) conectado com um analisador de íons (ph / Ion 450M, Analyzer, São Paulo/SP). O eletrodo foi calibrado diariamente com soluções-padrão de 0,05; 0,10 e 0,19ppm de flúor. As leituras foram feitas avaliando-se as concentrações de flúor liberado de cada material e os dados transformados em µg/cm 2, afim de evidenciar a quantidade de flúor liberado pela área do corpo de prova. A liberação de flúor foi medida após 1 hora e 2, 3, 7, 14, 21 e 28 dias. Após 4 semanas, os corpos de prova foram lavados com água deionizada por 20 segundos e a superfície foi levemente seca com papel absorvente descartável e expostos a uma solução de fluoreto de sódio a 0,221% (1000ppm de flúor. armácia-escola, Universidade ederal do Rio de Janeiro) no dia 28, por 5 minutos, e em seguida lavados com água deionizada por 20 segundos Dental Press Journal of Orthodontics 27.e2

3 Santos RL, Pithon MM, Leonardo JBP, Oberosler ELC, Vaitsman DS, Ruellas ACO Dois corpos foram colocados em 8ml de água deionizada em um recipiente de vidro e a liberação de flúor foi medida após 24 e 48h (dias 29 e 30) para observar o tempo de liberação do flúor absorvido. Nos dias 30, 31 e 32 foram feitas novas recargas de flúor como descrito acima e avaliadas 24h após o procedimento (dias 31, 32 e 33) para observar a capacidade de manutenção da recarga. oram feitas novas avaliações com 45 e 60 dias no intuito de averiguar o comportamento desses cimentos 15 e 30 dias pós-recarga. oi utilizada água deionizada ao invés de água destilada, uma vez que a água deionizada não possui íons, e a presença deles poderia interferir nos resultados. A análise de variância e comparação múltipla (ANOVA) e teste de Kruskal-Wallis foram utilizados para avaliação entre os grupos, com confiabilidade a nível de 0,05 de significância para identificação de diferença estatística na liberação de flúor. igura 1 - Moldes de silicone utilizados para confeccionar o corpo de prova. Liberação de flúor (µg /cm 2 ) Liberação de flúor absorvido 1h 1d 3d 7d 14d 21d 28d 29d 30d 31d 32d 33d 45d 60d Tempo () Aplicação de flúor igura 2 - Quantidade de flúor liberado por cada cimento durante o período avaliado. M V KC RESULTADOS A quantidade de flúor liberada por cada cimento durante o período avaliado está evidenciada na igura 2. O padrão de liberação de flúor foi similar para os diferentes cimentos avaliados, todos os materiais apresentaram uma maior liberação de flúor no primeiro dia e um decréscimo rápido até o sétimo dia, porém, houve diferença na quantidade de flúor liberada. A Tabela 1 mostra a liberação de flúor dos materiais após trocas diárias de água Milli-q. A Tabela 2 mostra a liberação de flúor dos materiais após imersão em solução de fluoreto de sódio. No dia 28, antes da aplicação de flúor, a quantidade de flúor liberada do Vidrion foi maior que a dos outros materiais, houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p<0,05). No dia 29, o primeiro dia após aplicação de flúor, houve diferença estatisticamente significativa Tabela 1 - Liberação de flúor dos cimentos ionoméricos durante 28 dias em µg/cm 2. CIV 1 hora 1 dia 3 dias 7 dias 14 dias 21 dias 28 dias M 10,58 (1,20) 58,43 (2,89) 19,50 (2,17) 10,03 (0,41) 6,60 (0,56) 8,28 (0,41) 10,03 (0,41) V 17,91 (2,81) a 31,68 (2,84) a 12,73 (1,76) a 7,80 (2,26) a 9,39 (0,56) a 6,21 (0,68) a 13,77 (0,50) a KC 5,65 (1,07) b 12,97 (2,80) ab 6,84 (0,48) ab 4,69 (0,16) ab 7,80 (0,33) ab 4,69 (0,16) ab 8,28 (0,16) ab N=10, Média (desvio-padrão). a (p<0,05) comparado ao grupo M. b (p<0,05) comparado ao grupo V. Diferença estatisticamente significativa observada entre grupos para o mesmo tempo analisado. Tabela 2 - Liberação de flúor dos cimentos ionoméricos após aplicação de flúor em µg/cm 2. CIV 28 dias 29 dias 30 dias 31 dias 32 dias 33 dias 45 dias 60 dias M 10,03 (0,41) 17,51 (1,59) 8,75 (0,53) 16,79 (0,61) 18,07 (0,82) 19,02 (1,00) 9,55 (1,23) 9,75(0,81) V 13,77 (0,50) a 12,74 (0,75) a 11,06 (1,51) a 11,30 (0,82) a 15,76 (0,82) a 17,19 (0,93) a 8,75 (0,91) a 7,99(0,93) a KC 8,28 (0,16) ab 8,99 (0,50) ab 9,55 (0) b 8,12 (0,33) ab 11,38 (0,62) ab 13,45 (0,61) ab 6,76 (0,66) ab 6,13(0,71) ab N=10, Média (desvio-padrão). a (p<0,05) comparado ao grupo M. b (p<0,05) comparado ao grupo V. Diferença estatisticamente significativa observada entre grupos para o mesmo tempo analisado Dental Press Journal of Orthodontics 27.e3

4 entre os grupos (p<0,05). No dia 30, que corresponde a 48h após a primeira recarga de flúor, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos M e KC (p>0,05). Houve diferença estatisticamente significativa entre a quantidade de flúor liberado após as aplicações de flúor entre os grupos do dia 31 ao dia 60 (p>0.05). No dia 32 e 33 todos os cimentos apresentaram maior liberação de flúor, o que evidencia a capacidade de captação e acúmulo de flúor após recargas. No dia 45 e 60 observaram-se quedas significativas na liberação de flúor pelos 3 cimentos, com valores próximos aos observados do dia 7 ao 28. DISCUSSÃO Está bem relatado que os CIV, ou outros materiais que contenham flúor, possuem efeito de inibição cariogênica comparados com compósito sem flúor, como os resultados observados por Kielbassa et al. 12, sendo essa inibição fundamental no tratamento ortodôntico. A solução de flúor utilizada foi em concentração de 1000ppm Na, similar à concentração dos cremes dentais utilizados para escovação bucal, segundo Okuyama et al. 16. A liberação de flúor foi avaliada durante 4 semanas, afim de observar o desempenho do material durante esse período, pois pacientes com aparelhos fixos normalmente vão ao ortodontista uma vez ao mês. Nesse estudo foi utilizado um protocolo de troca de água diária para avaliar a liberação de flúor, sendo esse protocolo melhor que a acumulação de flúor na solução 20. Caves et al. 3 relataram que o tipo de cimento, a espécie geométrica e a área de superfície podem influenciar a liberação de flúor significativamente, porém, não existe um tamanho padrão dos corpos de prova para avaliação da liberação de flúor, mostrando-se variados nos estudos 6. O presente estudo utilizou discos de 4mm de diâmetro por 4mm de altura. A liberação de flúor encontrada nos cimentos de ionômero de vidro foi maior 24h após presa inicial e decrescente nos dias 3 e 7. Após o dia 7 houve pouca variação, mantendo-se constante a liberação de flúor, semelhante aos achados de Komori e Kojima 13 e Kuvvetli et al. 14 (ig. 1). Essa característica é clinicamente relevante para os materiais de cimentação, e os três cimentos mantiveram uma liberação de flúor pouco diferenciada após o 7 dia, com melhor desempenho do Meron e Vidrion, o que pode significar maior efeito clínico na prevenção da desmineralização do esmalte comparado ao Ketac-Cem. O cimento Meron apresentou bom desempenho, o que corrobora os achados de Akkaya et al. 2, desempenho próximo ao encontrado pelo cimento Vidrion e melhores comparados ao Ketac-Cem, sendo esse menor que o valor encontrado por Komori e Kojima 13. A liberação de flúor do Ketac-Cem foi significativamente menor que os outros dois cimentos ionoméricos, porém, sua liberação apresentou-se detectável durante todo o experimento, o que segundo Dijkman et al. 7 é fundamental durante o tratamento ortodôntico. Com um dia de liberação de flúor, os três cimentos apresentaram maior liberação de flúor comparados ao tempo de 1h, o que evidencia que esses cimentos atingem o pico máximo de liberação de flúor com 24h da presa inicial, com diferença estatisticamente significativa (p<0,05). No dia 7, 14, 21 e 28, os cimentos apresentaram um padrão de liberação de flúor similar, porém com valores menores se comparados aos tempos de 1h, 1 dia e 3 dias. Isso evidencia que apesar das liberações de flúor apresentarem valores menores a partir do dia 7 para os três cimentos, eles mantiveram- -se detectáveis durante todo experimento. A quantidade de recarga de flúor pode depender da capacidade de liberação de flúor intrínseco de cada material, uma vez que os locais ocupados pelo flúor intrínseco são fixados e limitados dentro do mesmo 11. Os cimentos que apresentaram maior liberação de flúor inicial apresentaram maiores liberações de flúor durante todo o experimento, o que sugere maior capacidade de recarga de flúor, estando de acordo com os achados de Xu e Burgees 22. O flúor liberado após período de exposição de recarga exibe uma tendência de liberação da mesma quantidade que a inicial 16, o que pode ser observado durante o período de aplicação de flúor do dia 29 ao dia 33. A liberação de flúor observada com 45 e 60 dias mostrou valores próximos aos observados do 7 ao 28 dia, sugere-se que, a partir desses valores a liberação de flúor tende a diminuir, porém muito lentamente, o que o mantém detectável por períodos maiores. A porosidade do material pode ter grande influência na quantidade de flúor liberada antes e após a recarga, de acordo com Xu e Burgess 22. Obviamente, uma maior porosidade permite maior difusão da recarga de flúor e isso resulta em maior quantidade de 2012 Dental Press Journal of Orthodontics 27.e4

5 Santos RL, Pithon MM, Leonardo JBP, Oberosler ELC, Vaitsman DS, Ruellas ACO estocagem e liberação. Os cimentos de ionômero de vidro reforçados com resina apresentam menos porosidades que os CIV convencionais e, portanto, uma liberação de flúor menor, o que corroba com os achados de Komori e Kojima 13 e Kuvvetli et al. 14. Em estudo in vivo, Hallgren et al. 9 observaram que braquetes e bandas cimentadas com CIV aumentaram significativamente a concentração de flúor na saliva. Mas sugerem a regular checagem das bandas ortodônticas, pois o flúor liberado pode não inibir completamente lesões de cárie em desenvolvimento em bandas que podem estar soltas ou em áreas que apresentem ausência do CIV. CONCLUSÃO Pode-se concluir que: 1) A proteção imediata com verniz fluoretado, além de diminuir os riscos de sinérese e embebição, não inibe a liberação de flúor. 2) Os cimentos Meron e Vidrion apresentaram maior capacidade de captação e liberação de flúor se comparados ao cimento Ketac-Cem. 3) Os três cimentos aumentaram a quantidade de liberação de flúor após recarga. Sugere-se, por exemplo, o uso de enxaguatórios bucais fluoretados, como alternativa para elevar a quantidade de flúor liberada pelos CIVs. Referências 1. Aguiar DA, Silveira MR, Ritter DE, Locks A, Calvo MCM. Avaliação das propriedades mecânicas de quatro cimentos de ionômero de vidro convencionais utilizados na cimentação de bandas ortodônticas. Rev Dent Press Ortodon Ortop acial Maio-Jun;13(3): Akkaya S, Uner O, Alaçam A, Değim T. Enamel fluoride levels after orthodontic band cementation with glass ionomer cement. Eur J Orthod eb;18(1): Caves GR, Millett DT, Creanor SL, oye RH, Gilmour WH. luoride release from orthodontic band cements-a comparison of two in vitro models. J Dent Jan;31(1): Chuang S, Jin YT, Tsai P, Wong TY. Effect of various surface protections on the margin microleakage of resin-modified glass ionomer cements. J Prosthet Dent Sep;86(3): Cohen WJ, Wiltshire WA, Dawes C, Lavelle CL. Long-term in vitro fluoride release and rerelease from orthodontic bonding materials containing fluoride. Am J Orthod Dentofacial Orthop Nov;124(5): Creanor SL, Al-Harthy NS, Gilmour WH, oye RH, Rogers I, Millett DT. luoride release from orthodontic cements-effect of specimen surface area and depth. J Dent Jan;31(1): Dijkman GE, de Vries J, Lodding A, Arends J. Long-term fluoride release of visible light-activated composites in vitro: a correlation with in situ demineralisation data. Caries Res. 1993;27(2): Donly KJ, Nelson JJ. luoride release of restorative materials exposed to a fluoridated dentifrice. ASDC J Dent Child Jul-Aug;64(4): Hallgren A, Oliveby A, Twetman S. Salivary fluoride concentrations in children with glass ionomer cemented orthodontic appliances. Caries Res. 1990;24(4): Hattab N, Amin WM. luoride release from glass ionomer restorative materials and the effects of surface coating. Biomaterials Jun;22(12): Itota T, Carrick TE, Yoshiyama M, McCabe J. luoride release and recharge in giomer, compomer and resin composite. Dent Mater Nov;20(9): Kielbassa AM, Schulte-Monting J, Garcia-Godoy, Meyer-Lueckel H. Initial in situ secondary caries formation: effect of various fluoride-containing restorative materials. Oper Dent Nov-Dec;28(6): Komori A, Kojima I. Evaluation of a new 2-paste glass ionomer cement. Am J Orthod Dentofacial Orthop Jun;123(6): Kuvvetli SS, Tuna EB, Cildir SK, Sandalli N, Gençay K. Evaluation of the fluoride release from orthodontic band cements. Am J Dent Oct;19(5): Mount GJ. Clinical performance of glass-ionomers. Biomaterials Mar;19(6): Okuyama K, Murata Y, Pereira PN, Miguez PA, Komatsu H, Sano H. luoride release and uptake by various dental materials after fluoride application. Am J Dent Apr;19(2): Suljak JP, Hatibovic-Kofman S. A fluoride release-adsorption-release system applied to fluoride-releasing restorative materials. Quintessence Int Sep;27(9): Thilander BL. Complications of orthodontic treatment. Curr Opin Dent Dec;2: Ian Matos Vieira IM, Louro RL, Atta MT, Navarro ML, rancisconi PAS.O cimento de ionômero de vidro na odontologia. Rev Saúde com. 2006;2(1): Wheeler AW, oley T, Mamandras A. Comparison of fluoride release protocols for in-vitro testing of 3 orthodontic adhesives. Am J Orthod Dentofacial Orthop Mar;121(3): Wilson AD, Paddon JM, Crisp S.The hydration of dental cements. J Dent Res Mar;58(3): Xu X, Burgess JO.Compressive strength, fluoride release and recharge of fluoridereleasing materials. Biomaterials Jun;24(14): Dental Press Journal of Orthodontics 27.e5