Influência do Protocolo de Secagem com Álcool Isopropílico na Força de Adesão de Selantes à Base de Resina ao Dentina Radicular

Resumo

Introdução: Este estudo comparou a resistência de união, a ultraestrutura interfacial e a penetração de tags de selantes à base de resina aplicados a dentina radicular livre de smear usando álcool isopropílico a 70% como o enxágue final ativo.

Métodos: Oitenta canais radiculares foram preparados e atribuídos a 2 grupos (n = 40) de acordo com o protocolo de secagem: pontos de papel ou álcool isopropílico a 70%. Em seguida, as raízes foram divididas em 4 subgrupos (n = 10) com relação ao selante e material de obturação: AH Plus (Dentsply De Trey GmbH, Konstanz, Alemanha) e guta-percha (AH/GP), Hybrid Root SEAL (Sun Medical, Tóquio, Japão) e guta-percha (HR/GP), Epiphany SE (Pentron Clinical Technologies, Wallingford, CT) e guta-percha (EP/GP), e Epiphany SE e Resilon (EP/RS). As raízes foram seccionadas e o teste de push-out foi realizado. Os modos de falha foram examinados sob estereomicroscopia e a penetração do selante nos túbulos dentinários sob microscopia eletrônica de varredura. Os dados foram analisados estatisticamente por meio de análise de variância de 2 vias com testes post hoc de Tukey com um nível de significância de 5%.

Resultados: No geral, os canais secos com álcool isopropílico mostraram valores de resistência de união significativamente mais altos (2,11 1,74 MPa) do que com pontos de papel (1,81 1,73 MPa) (P < .05). O grupo HR/GP apresentou menor resistência de união do que o grupo AH/GP (P < .05), mas maior do que os grupos EP/GP e EP/RS (P < .05). O tipo de falha mais frequente foi coesiva nos grupos AH/GP e HR/GP e adesiva nos grupos EP/GP e EP/RS. A avaliação por microscopia eletrônica de varredura revelou melhor adaptação da interface adesiva nos grupos AH/GP e HR/GP em comparação com os grupos EP/GP e EP/RS.

Conclusões: Um enxágue final com EDTA e álcool isopropílico a 70% melhorou a resistência de união e a penetração dos selantes nos túbulos dentinários da raiz. (J Endod 2014;■:1–5)

A infecção primária ou infecção secundária a procedimentos de obturação radicular é a principal causa de periodontite apical e falha endodôntica. Segue-se que as funções da obturação radicular, como o sepultamento e a prevenção da penetração bacteriana, são fundamentais. As obturações radiculares convencionais consistem em um material de núcleo, geralmente guta-percha ou Resilon, que deve estar estreitamente adaptado à parede do canal e um selante que preenche vazios e lacunas entre o núcleo e a dentina. Na pesquisa endodôntica, selantes à base de resina epóxi, como o AH Plus (Dentsply De Trey GmbH, Konstanz, Alemanha), são frequentemente usados como material de controle devido à sua solubilidade reduzida, estabilidade dimensional a longo prazo e microretenção adequada à dentina. No entanto, sua capacidade de selagem continua controversa, em parte porque o AH Plus não adere à guta-percha.

Melhorias na tecnologia adesiva têm promovido tentativas de incorporar a odontologia adesiva na endodontia, introduzindo selantes à base de metacrilato que se concentram em formar uma unidade coesa única entre o material de núcleo, agente selante e dentina do canal radicular. Recentemente, monômeros de resina ácida foram incorporados a esses selantes para torná-los auto-adesivos a substratos de dentina, visando reduzir o tempo de aplicação e erros que podem ocorrer durante as etapas de adesão. No entanto, a adesão do selante à dentina pode ser afetada pela condição de umidade dos canais radiculares antes dos procedimentos de preenchimento. Assim, tornar a dentina livre de resíduos mais molhável pode melhorar a penetração do selante.

De acordo com os fabricantes, manter os canais radiculares em um estado úmido após a remoção da camada de resíduos com EDTA é recomendado para melhorar a hibridização da dentina dos selantes à base de metacrilato. Considerando que não foram fornecidas instruções claras para alcançar tal grau ideal de umidade residual, vários produtos químicos, incluindo álcool em diferentes concentrações, foram testados para melhorar a molhabilidade dentinária. Estudos recentes mostraram que a desidratação excessiva pode remover a água presente nos túbulos dentinários, o que pode, por sua vez, dificultar a penetração eficaz de selantes hidrofílicos, comprometendo a qualidade da adesão. Por outro lado, um enxágue final com álcool isopropílico a 70% mostrou promessas para melhorar a penetração de selantes à base de óxido de zinco nos túbulos dentinários, mas seu efeito ainda é incerto ao usar selantes à base de resina no procedimento de obturação.

Portanto, este estudo teve como objetivo comparar a resistência de união, a ultraestrutura interfacial e a penetração de tags do AH Plus e de 2 selantes à base de resina metacrilato autoadesivos (Hybrid Root SEAL; Sun Medical, Tóquio, Japão; e Epiphany SE; Pentron Clinical Technologies, Wallingford, CT) aplicados em dentina radicular livre de smear utilizando álcool isopropílico a 70% como o enxágue final ativo. A hipótese nula testada foi que diferentes protocolos de secagem da dentina radicular não afetariam a resistência de união e a penetração dos túbulos dentinários de diferentes selantes endodônticos à base de resina.

Materiais e Métodos

Seleção da Amostra

Este estudo foi aprovado pelo comitê de ética local (protocolo #0086.0.138.000-09). Oitenta caninos maxilares retos de raiz única com ápices totalmente formados e morfologia radicular semelhante foram obtidos de um conjunto de dentes extraídos e armazenados em solução de timol a 0,1% a 5◦C. As amostras foram decoronadas por seccionamento transversal das raízes a 17 mm do ápice com um disco de diamante de face dupla (#6911H; Brasseler Dental Products, Savannah, GA) em baixa velocidade com resfriamento por spray de ar/água. Radiografias periapicais preliminares foram expostas nas direções bucolingual e mesiodistal para cada dente. Todos os dentes que apresentavam mais de 1 canal radicular, istmo, reabsorção, calcificações ou curvatura apical foram excluídos. Dentes que não eram patentes ao comprimento do canal com um arquivo K tamanho 10 (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Suíça) também foram descartados. Dentro de 3 meses após a extração, os dentes foram lavados em água corrente por 24 horas, secos com papel toalha, armazenados em solução salina normal e transferidos para uma câmara mantida a 37◦C e 95% de umidade relativa.

Preparação do Canal Radicular

Cavidades de acesso convencionais foram feitas, e a patência apical foi confirmada pela inserção de um arquivo K 10 através do forame apical antes e depois da conclusão da preparação do canal radicular. O comprimento de trabalho (CW) foi estabelecido a 1 mm do comprimento do canal, e um único operador experiente realizou todos os procedimentos experimentais. Os canais foram preparados utilizando uma técnica de coroa para baixo com arquivos K manuais (Dentsply Maillefer) até o tamanho 60, lavados com 2 mL de hipoclorito de sódio a 1% entre cada tamanho de arquivo, e entregues em uma seringa com uma agulha de 30-G colocada 1 mm abaixo do CW. Após a preparação, os canais foram irrigados com 5 mL de EDTA a 17% (pH = 7,7) por 5 minutos, seguidos por um enxágue final de 5 mL com água bidistilada por 5 minutos.

Grupos Experimentais

Os espécimes foram aleatoriamente designados a 2 grupos experimentais (n = 40) de acordo com o protocolo de secagem. No grupo 1, os canais foram secos com pontos de papel tamanho 60 (Dentsply Maillefer) até que a secagem completa do último ponto fosse confirmada visualmente. No grupo 2, após a remoção do excesso de solução salina normal com pontos de papel tamanho 60, como no grupo 1, os canais foram preenchidos com álcool isopropílico a 70% (Pizzani Química Industrial, São José dos Campos, SP, Brasil) utilizando uma seringa com uma agulha de ponta romba de 30-G levada até o CW. O álcool foi deixado no canal por 5 segundos e imediatamente aspirado com uma ponta capilar tamanho .014 (Ultradent, South Jordan, UT) a uma baixa pressão com um movimento suave para cima e para baixo por 5 segundos. Para cada protocolo de secagem, os espécimes foram ainda designados a 4 subgrupos (n = 10) com respeito ao selante e material de obturação: AH Plus e guta-percha (AH/GP), Hybrid Root SE e guta-percha (HR/GP), Epiphany SE e guta-percha (EP/GP), e Epiphany SE e Resilon (EP/RS).

Os selantes, mostrados na Tabela Suplementar S1 (disponível online em www.jendodon.com) foram preparados de acordo com as recomendações do fabricante e introduzidos em grandes quantidades na orifício do canal com uma espiral Lentulo (Dentsply Maillefer) girando a 500 rpm em direção horária com uma peça de mão de baixa rotação inserida até 1 mm antes do WL. Em seguida, um cone de tamanho 60, 0,02 de afunilamento (Dentsply Maillefer) foi inserido até o WL completo, e espaçadores de dedo de níquel-titânio (Dentsply Maillefer) foram usados para realizar a compactação lateral usando 3 cones acessórios finos-médios (Dentsply Maillefer) por canal. Um instrumento aquecido foi usado para cortar o excesso coronal, após o qual o preenchimento foi compactado verticalmente com um plugger de tamanho 10 (Dentsply Maillefer). As superfícies radiculares coronais dos espécimes obturados usando os selantes Hybrid Root SE e Epiphany SE foram fotopolimerizadas (Curing Light 2500; 3M ESPE, St Paul, MN) por 20 e 40 segundos, respectivamente. As raízes foram radiografadas nas direções bucolingual e mesiodistal para verificar o comprimento do material de preenchimento e a presença de vazios, e as amostras foram armazenadas (37˚C e 95% de umidade) por 7 dias para permitir a completa cura dos selantes. Se vazios fossem observados na massa de obturação, o espécime foi substituído.

Após este período, cada terço radicular (coronal, médio e apical) foi seccionado perpendicularmente ao seu eixo em três fatias seriais de 1 mm de espessura usando uma serra de baixa velocidade (Isomet 1000; Buehler, Lake Forest, IL) girando a 300 rpm com uma carga de 75 g e resfriamento a água. Assim, 9 fatias foram obtidas de cada espécime, totalizando 90 seções por grupo. Cada fatia foi marcada em seu lado apical com um marcador indelével.

Teste de Força de Ligação por Empurrão e Análise de Falhas

A primeira fatia obtida de cada terço do canal radicular foi submetida ao teste de empurrão em uma máquina de ensaio universal (Instron 4444; Instron, Canton, MA), operando a uma velocidade de cabeçote de 1,0 mm/min. Eixos de quatro milímetros de comprimento com diâmetros de ponta de 0,4 mm, 0,6 mm e 1,0 mm foram usados para as seções apical, média e coronal, respectivamente, até a falha da ligação. A superfície apical exibindo o ponto de tinta foi colocada voltada para a ponta do punção, garantindo que as forças de carga fossem introduzidas de uma direção apical para coronal, para empurrar o material de preenchimento em direção à parte maior da fatia radicular, evitando assim qualquer limitação ao movimento do material. Este método garantiu o alinhamento do espécime de maneira precisa e reproduzível, manteve o eixo centralizado e evitou seu contato com a dentina quando o material foi empurrado e deslocado da parede do canal. Os dados de força de ligação foram convertidos para MPa dividindo a carga (em kN) pela área de adesão do material de preenchimento em milímetros quadrados. A área de adesão foi calculada como a área da superfície lateral de um cone truncado usando a fórmula p(R + r)[h2+ (R — r)2]0.5, onde p é a constante 3,14, R é o raio médio do canal coronal, r é o raio médio do canal apical, e h é a espessura da fatia. Os diâmetros mais largos e mais estreitos do material de preenchimento e a espessura da fatia foram medidos individualmente por um paquímetro digital com precisão de 0,001 mm (Mitutoyo Messgerate GmbH, Neuss, Alemanha).

O modo de falha de cada espécime descolado após o teste de empurrão foi avaliado com um estereomicroscópio (Stemi 2000-C; Zeiss, Jena, Alemanha) com uma ampliação de 25×. As falhas foram classificadas da seguinte forma:

1. Adesivo entre a dentina e o selante (nenhum selante visível nas paredes da dentina)
2. Cohesivo no selante (paredes da dentina totalmente cobertas com selante)
3. Mixte quando tanto falhas adesivas quanto coesivas podiam ser observadas

Análises por Microscopia Eletrônica de Varredura

A segunda fatia de cada terço do canal foi selecionada e preparada para análise por microscopia eletrônica de varredura (SEM) (JSM 5410; JEOL Ltd, Tóquio, Japão), conforme descrito anteriormente. Os espécimes foram montados para observar a interface dentina/preenchimento em relação à presença de uma camada híbrida e formação de tags de resina em ampliações de 50×, 500× e 1.000×.

A terceira fatia obtida de cada terço da raiz foi utilizada para a avaliação SEM da superfície do material de preenchimento. As seções foram desmineralizadas em ácido clorídrico por 48 horas e desproteinadas em hipoclorito de sódio a 2,5% por 15 minutos. Após a completa dissolução da dentina, o material de preenchimento foi lavado duas vezes em água destilada por 4 minutos, levemente seco, recoberto com uma camada de ouro-páladio e observado em uma ampliação de 500×. A análise qualitativa da superfície do material de preenchimento permitiu a avaliação morfológica das tags.

Análises SEM foram realizadas de forma dupla-cega por 2 operadores de forma independente. Em caso de desacordo, um terceiro especialista fez uma revisão independente e buscou-se um consenso.

Análise Estatística

A distribuição normal dos dados de resistência ao empurrão foi primeiro verificada usando o teste de Shapiro-Wilk. O teste de Tukey pós-hoc da análise de variância de dois fatores foi utilizado para determinar se existia uma interação estatisticamente significativa de 2 fatores entre os selantes e os protocolos de secagem. Comparações estatísticas dentro e entre os grupos experimentais foram realizadas usando o SPSS v. 17.0 para Windows (SPSS Inc, Chicago, IL) com o nível de significância definido em 5%.

Resultados

Teste de Resistência ao Empurrão e Análise de Falhas

Médias e desvios padrão da resistência ao empurrão dos grupos experimentais em cada terço estão resumidos na Tabela 1. Os valores de resistência foram significativamente afetados pelo protocolo de secagem ou material de preenchimento (P < .05). No geral, os canais radiculares secos com álcool isopropílico mostraram valores de resistência ao empurrão significativamente mais altos (2.11 1.74 MPa) do que o protocolo de secagem convencional (pontos de papel) (1.81 1.73 MPa) (P < .05).

O grupo AH/GP apresentou uma resistência de união significativamente maior do que os outros grupos (P < .05). Uma classificação estatística para os valores de resistência de união foi AH/GP > HR/GP > EP/GP = EP/RS. O nível da raiz não teve efeito significativo nos valores de resistência de união nos grupos HR/GP e EP/GP considerando ambos os protocolos de secagem (P > .05). Por outro lado, uma diferença estatisticamente significativa em relação ao protocolo de secagem foi observada nos terços médio e apical do grupo AH/GP (P < .05) e no terço coronal do grupo EP/RS (P < .05).

A análise da falha de união após o teste de push-out (Tabela 2) revelou que o tipo mais comum de modo de falha foi coesivo nos grupos AH/GP e HR/GP e adesivo nos grupos EP/GP e EP/RS. Nenhuma falha adesiva foi observada no grupo AH/GP.

Avaliação SEM

Imagens SEM representativas da interface dentina/preenchimento em cada terço dos grupos experimentais após o protocolo de secagem com pontos de papel ou álcool isopropílico são mostradas nas Figuras Suplementares S1 e S2 (disponíveis online em www.jendodon.com), respectivamente. A avaliação SEM revelou melhor adaptação da interface adesiva nos grupos AH/GP (Figuras Suplementares S2A–C e S3A–C estão disponíveis online em www.jendodon.com) e HR/GP (Figuras Suplementares S2D–F e S3D–F estão disponíveis online em www.jendodon.com) com justaposição do selante às paredes do canal em quase toda a extensão da interface, independentemente do protocolo de secagem. Nos grupos EP/GP (Figuras Suplementares S2G–I e S3G–I estão disponíveis online em www.jendodon.com) e EP/RS (Figuras Suplementares S2J–L e S3J–L estão disponíveis online em www.jendodon.com), foram observadas lacunas entre o material de preenchimento e as paredes dentinais, bem como áreas da superfície dentinária completamente desprovidas de selante, sem formação de tags, em todos os terços.

A análise da superfície dos materiais de preenchimento após a desmineralização da dentina mostrou áreas densas de tags relativamente longas, contínuas e coerentes com um arranjo paralelo nos grupos AH/GP (Figura Suplementar S3A e B disponível online em www.jendodon.com) e HR/GP (Figura Suplementar S3C e D disponível online em www.jendodon.com). Nos grupos EP/GP (Figura Suplementar S3E e F disponível online em www.jendodon.com) e EP/RS (Figura Suplementar S3G e H disponível online em www.jendodon.com), as tags de resina estavam colapsadas e entrelaçadas.

Discussão

O interesse em endodontia adesiva levou à introdução de diferentes selantes de canal radicular à base de resina. Apesar dos níveis inadequados de resistência de união da maioria dos selantes atuais à dentina, a adesão é necessária para manter a integridade da interface selante-dentina durante as tensões mecânicas causadas pela flexão do dente, procedimentos operatórios ou preparação subsequente de um espaço para pino. Embora os testes de resistência de união possam não ser um preditor confiável do comportamento clínico dos selantes, o teste de resistência de união por empurrão tem sido considerado adequado para classificar materiais de preenchimento radicular em relação à adesão à dentina do canal radicular.

No presente estudo, os protocolos de secagem afetaram de maneira diferente a resistência de união push-out e a penetração dos tubulos dentinários dos selantes à base de resina; portanto, a hipótese nula foi rejeitada. No geral, os canais secos com álcool isopropílico a 70% mostraram valores de resistência de união significativamente mais altos do que aqueles com pontos de papel. Considerando a propensão hidrofílica dos selantes à base de resina, pode-se especular que o álcool isopropílico (C3H7OH), que possui menor polaridade do que o etanol (C2H5OH), promoveu uma menor remoção da água dos tubulos dentinários, melhorando a molhabilidade da dentina, aumentando o grau de conversão dos selantes e, consequentemente, melhorando sua adesão. No entanto, um grau padronizado de umidade residual pode ser difícil de alcançar em todas as regiões da raiz. Isso acontece devido a diferenças na densidade dos tubulos dentinários e à acessibilidade limitada das soluções às porções mais apicais do canal, o que pode explicar diferenças significativas nos resultados observados entre os terços do canal em alguns grupos.

Entre os materiais de preenchimento, o grupo AH/GP teve os maiores valores médios de resistência de união, independentemente do tratamento da superfície da dentina. Foi demonstrado que, devido à fluidez, ao longo tempo de polimerização e à alta coesão entre as moléculas, os selantes à base de resina epóxi podem penetrar mais profundamente nas microirregularidades da dentina, melhorando o entrelaçamento mecânico e aumentando sua resistência ao deslocamento. Essas propriedades físico-químicas inerentes podem explicar a maior resistência de união, a melhor adaptação da interface adesiva e a presença de áreas mais densas de tags observadas no grupo AH/GP em comparação com os selantes à base de metacrilato.

O Hybrid Root SEAL possui um monômero 4-META em sua composição, um radical hidrofílico que se liga à dentina, e um radical hidrofóbico que se liga ao material de preenchimento sólido. Os 2 grupos carboxílicos ligados ao grupo aromático produzem acidificação e desmineralização da superfície da dentina para promover sua adesão. A menor resistência de união do grupo HR/GP em comparação com o grupo AH/GP pode ser justificada pela polimerização incompleta do selante dentro do canal, enquanto seu mecanismo de autocura lenta, criando um alívio de estresse por meio do prolongado fluxo plástico durante a configuração, pode explicar seus melhores resultados em comparação com os grupos EP/GP e EP/RS.

O selante autoadesivo Epiphany SE resulta da substituição do monômero urethane dimethacrylate (UDMA), que fornece viscosidade relativa ao selante, pelo monômero altamente hidrofílico hydroxyethylmethacrylate (HEMA) e pela incorporação de um primer ácido. Embora compostos contendo HEMA tenham produzido um molhamento e interpenetração de colágeno adequados, aumentando a penetração do material no substrato dental, isso não foi observado neste estudo. A menor resistência de união observada nos grupos EP/GP e EP/RS pode resultar de sua polimerização incompleta promovida pela presença de oxigênio dentro dos túbulos dentinários e pela fotoativação incompleta causada pela diminuição da exposição à luz nas regiões mais profundas do canal radicular. Além disso, seu rápido tempo de cura autoadesiva associado ao estresse de cura gerado na configuração geométrica adversa do canal radicular pode ser tão intenso que a resina pode se desprender das paredes da dentina, criando lacunas interfaciais, o que está de acordo com relatos anteriores.

Embora selantes recentemente lançados tenham sido propostos como materiais de preenchimento inovadores, o selante ideal para canal radicular ainda não foi encontrado. Até o momento, apoiados pela infinidade de estudos ex vivo, os selantes à base de resina metacrilato que são adesivos não parecem ser melhores alternativas para a obturação de canais radiculares do que seus equivalentes não adesivos. O uso de condicionamento com EDTA combinado com uma irrigação final com álcool isopropílico a 70% pareceu melhorar a adesão dos selantes à base de resina metacrilato à dentina mais facilmente do que o protocolo convencional de secagem com pontos de papel. Mais pesquisas são necessárias para determinar qual seria a melhor estratégia para melhorar a adesividade dos chamados selantes autoadesivos à dentina do canal radicular.

Conclusões

No geral, a remoção da camada de smear seguida por um protocolo de secagem utilizando álcool isopropílico a 70% antes da obturação do canal melhorou a resistência de união e a penetração dos selantes nos túbulos dentinários da raiz.

Autores: Kleber Campioni Dias, Carlos Jose Soares, Liviu Steier, Marco Aurelio Versiani, Fuad Jacob Abi Rached-Junior, Jesus Djalma Pecora, Yara Terezinha Correa Silva-Sousa e Manoel Damiao de Sousa-Neto

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