Comparação da Biocompatibilidade Intraóssea dos Selantes de Canal Radicular AH Plus, EndoREZ e Epiphany

Resumo

Para avaliar a biocompatibilidade intraóssea do AH Plus, EndoREZ e Epiphany como selantes de canal radicular, conforme recomendado pelo Relatório Técnico #9 da Fédération Dentaire Internationale (FDI). Trinta porquinhos-da-índia, 10 para cada material, divididos em períodos experimentais de 4 e 12 semanas, receberam um implante de cada lado da sínfise da mandíbula inferior. Ao final dos períodos de observação, os animais foram sacrificados e os espécimes preparados para exame histológico de rotina. Após analisar ambos os períodos, a reação do tecido inflamatório ao EndoREZ foi considerada severa. No grupo AH Plus, a reação mudou de severa para moderada, enquanto foi observada compatibilidade biológica com o Epiphany, com formação óssea e nenhuma a leve reação inflamatória. Concluiu-se que o selante de canal radicular Epiphany foi o único material que apresentou biocompatibilidade intraóssea dentro dos dois períodos analisados. (J Endod 2006;32:656 – 662)

O sucesso no tratamento de canal radicular depende da remoção completa do conteúdo infectado do canal, seguida pela obturação utilizando um material de compatibilidade adequada para evitar possíveis irritações aos tecidos perirradiculares. Como lesões teciduais induzidas por procedimentos intracanais podem resultar em respostas desfavoráveis ao tratamento, a escolha do profissional sobre os procedimentos a serem utilizados durante o tratamento de canal radicular deve se basear naqueles que são conhecidos por causar o menor dano possível. Foi demonstrado que materiais estranhos, como selantes de canal radicular, aprisionados nos tecidos perirradiculares após o tratamento endodôntico podem perpetuar a periodontite apical.

Também foi demonstrado que a biocompatibilidade com os tecidos perirradiculares é o requisito mais importante, pois qualquer material que não seja biologicamente aceitável pode ser responsável por falhas. Em relação às propriedades biológicas dos materiais endodônticos, existe uma ampla gama de características que devem ser consideradas. As metodologias para avaliar os parâmetros incluem testes iniciais, testes secundários e estudos de uso. A avaliação inicial deve incluir métodos in vitro para avaliar o perfil de toxicidade do material. Os testes secundários devem ser realizados in vivo, em animais de laboratório, e podem incluir experimentos de implantação. Os estudos de uso são realizados em primatas ou seres humanos.

Os materiais que são atualmente utilizados na prática clínica incluem selantes endodônticos à base de resina, óxido de zinco-eugenol, ionômero de vidro, hidróxido de cálcio e silicone. Os materiais de preenchimento de resina ganharam popularidade constante e agora são aceitos como selantes de canal radicular, e melhorias na tecnologia adesiva têm fomentado tentativas de reduzir vazamentos apicais e coronais por meio da adesão às paredes do canal radicular. Assim, os novos selantes de resina à base de metacrilato EndoREZ e Epiphany foram recentemente desenvolvidos. As propriedades biológicas do EndoREZ foram previamente investigadas em relação à sua citotoxicidade e biocompatibilidade tecidual. Por outro lado, as propriedades biológicas do Epiphany, um selante de compósito de resina dental de cura dupla, são pouco investigadas.

Foi afirmado que a base biológica para a terapia de canal radicular está atrasada em relação aos impressionantes avanços tecnológicos em Endodontia. No entanto, embora seja necessário antes de ser promovido para uso clínico, a maioria dos materiais carece até mesmo de testes básicos de segurança.

Até o momento, nenhum estudo foi realizado para analisar histologicamente o efeito da implantação do Epiphany no osso. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades biológicas dos selantes de canal radicular à base de metacrilato recém-desenvolvidos EndoREZ e Epiphany, comparando-os a um selante de canal radicular convencional, bem estabelecido, à base de resina epóxi-amina AH Plus, utilizando o protocolo recomendado pela Fédération Dentaire Internationale (FDI).

Materiais e Métodos

Os materiais avaliados foram AH Plus (Dentsply, DeTrey, Konstanz, Alemanha), EndoREZ (Ultradent Products, Inc., South Jordan, UT) e Epiphany (Pentron Clinical Technologies, Wallingford, CT) selantes de canal radicular. Todos os materiais foram preparados de acordo com a recomendação do fabricante para seu uso clínico e carregados em suportes de Teflon (Politetrafluoretileno, DuPont, HABIA, Knivsta, Suécia), garantindo que o ar não fosse aprisionado. O protocolo para este experimento foi revisado e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade de Uberlândia e o experimento foi realizado de acordo com os 'Princípios de Cuidado com Animais de Laboratório' (NIH, No. 86-23, 1985).

O implante intraósseo na mandíbula do porquinho-da-índia e os métodos padronizados para avaliar as propriedades biológicas recomendados pelo Relatório Técnico #9 FDI foram utilizados. Trinta porquinhos-da-índia (pesando ~800 g) foram selecionados e cada animal recebeu dois implantes do mesmo material. Dez espécimes foram utilizados para cada material e período de observação. Além disso, a resposta do tecido conjuntivo ao longo da parede lateral fora do copo de Teflon serviu como controle negativo para a técnica.

Os animais foram anestesiados intraperitonealmente com 0,6 ml de cetamina contendo acepromazina em uma proporção de 1:1. Para prevenir desconforto local, 0,6 ml de xilocaína a 2% com epinefrina (1:100.000) foi injetado no sulco mucobucal da região dos incisivos mandibulares. A área submandibular foi raspada e a pele desinfetada com 5% de tintura de iodo. A região simfisal ventral distal da mandíbula foi exposta cirurgicamente sob condições assépticas através de uma incisão na pele e no tecido muscular. O osso mandibular em ambos os lados da sínfise foi exposto, e buracos cilíndricos com diâmetro de 2 mm e profundidade de 2 mm foram preparados com brocas, sob irrigação com solução salina fisiológica estéril. Copos cilíndricos de Teflon esterilizados, abertos em uma extremidade e com suas superfícies externas rosqueadas para fornecer ranhuras de retenção, foram preenchidos sob condições estéreis com os materiais e inseridos nas cavidades ósseas de tal forma que os materiais de preenchimento estivessem em contato com o osso, preservando a condição estéril. Os cilindros tinham 2,0 mm de comprimento e um diâmetro interno de 1,3 mm e um diâmetro externo de 2,0 mm. Amostras aleatórias dos cilindros foram colocadas em tubos de meio tioglicolato de Brewer e incubadas aerobicamente por 4 dias para determinar sua esterilidade.

Quando os copos estavam no lugar, os tecidos moles foram reposicionados e suturados independentemente com um material reabsorvível 3-0. Os períodos de observação foram de 4 e 12 semanas, quando os porquinhos-da-índia foram sacrificados, a mandíbula foi dissecada e o osso adjacente aos copos em situação foi seccionado em blocos de 10 mm. Os espécimes foram imersos em solução de formalina tamponada a 10% e preparados para exame histológico de rotina. Seções seriadas, com o microtomo ajustado para uma espessura de 5 µm, foram cortadas e coradas com hematoxilina e eosina (H&E) para reconhecimento celular. Lâminas selecionadas foram coradas utilizando as técnicas de Tricrômio de Masson e Brown e Brenn para reconhecimento de colágeno e contaminação bacteriana.

A interface na abertura do copo, entre o material e o osso, foi examinada e avaliada quanto à intensidade da inflamação. A avaliação dos critérios da FDI é exclusivamente qualitativa e nenhum índice de pontuação foi utilizado. Assim, o nível geral da reação tecidual foi classificado como nenhum a leve, moderado e severo, dependendo da presença ou ausência de leucócitos neutrofílicos, macrófagos, linfócitos, células plasmáticas, células gigantes de corpo estranho, material disperso, cápsula, osso saudável recém-formado, tecido necrótico e reabsorção.

Dois observadores independentes avaliaram cegamente as reações. No entanto, anteriormente, cada investigador foi calibrado pontuando duas vezes um conjunto padrão de 50 lâminas em relação à intensidade e tipo da reação inflamatória. O acordo entre examinadores, calculado como kappa de Cohen, variou de 0,8 a 0,95. A reprodutibilidade intraexaminador foi avaliada por uma pontuação dupla de 25 lâminas selecionadas aleatoriamente em um intervalo de 1 mês. Nesse caso, o kappa de Cohen variou de 0,85 a 0,91. Foi considerado biologicamente aceitável quando o material não apresentou reação ou apresentou reação leve em ambos os períodos experimentais, ou reação moderada em 4 semanas que diminuiu em 12 semanas.

Resultados

O número de implantes intraósseos e a intensidade da resposta inflamatória estão apresentados na Tabela 1. A avaliação histológica dos materiais em 4 e 12 semanas está resumida na Tabela 2.

Nenhum dos cortes corados pela técnica de Brown e Brenn mostrou a presença de colonização bacteriana em qualquer um dos implantes experimentais. Os cilindros armazenados com aqueles que produziram crescimento nos meios de cultura foram negativos. A resposta do tecido conjuntivo ao longo da parede lateral fora dos copos de Teflon de todos os espécimes serviu como um controle negativo para a técnica. Foi possível observar que os sulcos na superfície externa dos copos estavam preenchidos com novo tecido ósseo, e uma fina camada de tecido conjuntivo, sem reação inflamatória, pôde ser vista entre o copo e o osso em todos os períodos de observação em todos os espécimes testados.

Observações de Quatro Semanas

AH Plus

A reação foi considerada severa. Havia uma fina camada de tecido conjuntivo interpondo-se entre o material e o osso (Fig. 1b) e a intensa infiltração inflamatória mostrou a presença de linfócitos, macrófagos e células gigantes de corpo estranho, fragmentos ósseos necróticos (Fig. 1c).

EndoREZ

A reação foi considerada severa, com um intenso infiltrado inflamatório crônico, com a prevalência de linfócitos, macrófagos e células gigantes de corpo estranho (Fig. 3c). Havia algum material disperso e a formação de uma camada espessa de tecido conjuntivo interpondo-se entre o material e o osso (Fig. 3d).

Epifania

A resposta inflamatória foi classificada como nenhuma a leve. Foi observado um tecido conjuntivo organizado em estreito contato com o material testado (Fig. 5b), algumas células inflamatórias e algum material disperso (Fig. 5c).

Observações de Doze Semanas

AH Plus

Foi observada uma reação inflamatória crônica classificada como moderada. Foi observada a presença de algumas células gigantes de corpo estranho e uma fina camada de tecido conjuntivo interposta entre o osso recém-formado e o material implantado (Fig. 2c).

EndoREZ

A reação inflamatória ainda era severa, com um intenso infiltrado inflamatório crônico, com a prevalência de linfócitos, macrófagos e células gigantes de corpo estranho (Fig. 4b). Observou-se a presença de algum material disperso, áreas hemorrágicas e vasos hiperêmicos (Fig. 4c).

Epifania

A reação inflamatória foi classificada como nenhuma a leve. Observou-se a aposição de um osso saudável neoformado próximo ao material (Fig. 6b) e uma fina camada de tecido conjuntivo adjacente ao material testado sem células inflamatórias (Fig. 6c, d).

Discussão

Quando um novo material é introduzido no mercado, ou um material existente é proposto para uma aplicação diferente, suas propriedades devem ser investigadas e os resultados encontrados comparados aos resultados obtidos por outros investigadores. Nos Estados Unidos, a Food and Drug Administration (FDA) tinha a responsabilidade de avaliar e avaliar os efeitos biológicos de todos os medicamentos, materiais e dispositivos usados em seres humanos, incluindo a maioria dos produtos e dispositivos dentais. A FDA também previa o reconhecimento de padrões estabelecidos por organizações privadas, como a ANSI/ADA. A revisão das primeiras Práticas Padrão Recomendadas para Avaliação Biológica de Materiais Dentais foi adiada para incorporar os elementos essenciais das recomendações da FDA. Este novo documento não tinha a intenção de desencorajar o desenvolvimento industrial de novos e melhores produtos dentais ao exigir testes biológicos excessivos. No entanto, nesta era de preocupação com perigos químicos, um perfil de toxicidade para todos os novos e melhorados materiais deve ser desenvolvido para obter dados relevantes sobre segurança e eficácia. Embora nenhuma quantidade de estudo experimental possa garantir segurança absoluta para qualquer substância, investigações toxicológicas fornecem dados a partir dos quais projeções e previsões razoáveis podem ser feitas sobre as condições sob as quais o agente pode ser usado com segurança.

Embora muitos testes como citotoxicidade, hemólise, teste de Ames, transformação celular de Styles, implantações subcutâneas e ósseas, sensibilização e teste de uso endodôntico estejam listados para vários níveis de teste, nem todos são necessários para cada produto. Um julgamento deve ser feito sobre quais testes são relevantes. Os testes iniciais servem para fornecer um perfil de toxicidade em um sistema biológico, de modo que, em uma base de comparação, o fabricante terá uma apreciação e realização aproximadas de onde seu produto se encontra. Os dispositivos regulamentados pela FDA se enquadram em três classes, no entanto, uma delas, que inclui a maioria dos dispositivos e aparelhos dentais, não estaria sujeita à definição de padrões de autorização pré-mercado. Em outras palavras, às vezes, até mesmo testes básicos de segurança não são necessários antes que os produtos possam ser promovidos para uso clínico.

A biocompatibilidade dos materiais dentais é um requisito importante porque os componentes tóxicos presentes nesses materiais podem produzir irritação ou até mesmo degeneração dos tecidos circundantes, especialmente quando acidentalmente extrudados nos tecidos perirradiculares.

Reações severas foram relatadas após a extrusão de algumas substâncias comumente utilizadas nos tecidos perirradiculares. Selantes de canal radicular excessivamente estendidos também representam irritação química, uma vez que praticamente todos os selantes endodônticos são altamente tóxicos quando preparados recentemente. Além disso, seu efeito irritante aumenta conceitualmente à medida que a área de contato material/tecido aumenta. Assim, quanto maior o volume de material excessivamente estendido, maior a superfície de contato entre o selante e o tecido, e maior a intensidade do dano químico.

O teste de implante em tecido ósseo de porquinho-da-índia, conforme recomendado pela FDI, permite testar o material como ele é utilizado na configuração clínica. Embora os resultados não possam ser extrapolados diretamente para seres humanos, o teste é padronizado e uma comparação direta entre os materiais pode ser estabelecida. As reações ao longo das paredes externas do copo refletirão o trauma causado pelos procedimentos cirúrgicos, necessários para a implantação. O teflon em si provou causar apenas irritação insignificante dos tecidos e foi utilizado como transportador devido à sua biocompatibilidade. Nossos resultados confirmaram a ausência de reações inflamatórias na parede lateral dos transportadores em ambos os períodos de observação.

AH Plus, um selante de canal radicular em pasta de dois componentes, baseado na reação de polimerização de resina epóxi-aminas, foi testado para comparação. O selante AH Plus mostrou uma reação severa no período de observação de 4 semanas que diminuiu para moderada em 12 semanas (Figs. 1 e 2). O mecanismo que pode explicar a resposta inflamatória em relação ao selante AH Plus é a liberação de formaldeído, que demonstrou induzir respostas não neoplásicas, como degeneração epitelial e infiltração de células inflamatórias mistas, além de reação alérgica e necrose do tecido conjuntivo. Outro estudo demonstrou que alguns selantes apresentaram riscos biológicos significativos, particularmente em condição recém-misturada. No entanto, mesmo após o período de endurecimento, a toxicidade ainda pode existir. Assim, as aminas, presentes na composição do AH Plus, que aceleram a polimerização, também poderiam ser a razão para a forte toxicidade inicial. Além disso, a atividade inflamatória juntamente com o suprimento sanguíneo intacto no processo de reparo tecidual poderia eliminar a toxicidade inicial do material.

Recentemente, um novo selante endodôntico à base de metacrilato, EndoREZ, foi introduzido como selante de canal radicular. EndoREZ é um material hidrofílico, de dois componentes, de configuração química, contendo óxido de zinco, sulfato de bário, resinas e pigmentos em uma matriz de resina de dimetacrilato de urethane. No presente estudo, o EndoREZ causou uma reação inflamatória severa em todos os períodos experimentais (Figs. 3 e 4). Usando células cultivadas, foi demonstrado que o EndoREZ se tornou mais citotóxico com o tempo de exposição e apresentou riscos citotóxicos significativos quando recém misturado. A reação do tecido conjuntivo a tubos de silicone preenchidos com EndoRez implantados no tecido subcutâneo de ratos mostrou uma reação severa que mudou significativamente seu perfil após 30 dias, com uma reação moderada após 3 meses, e ausência de inflamação no quarto mês de observação. No entanto, também foi relatado que, em alguns animais, a resposta inflamatória persistiu em todos os períodos experimentais. Considerou-se que, após a implantação subcutânea de EndoREZ fresco, componentes como zinco e bário estavam em contato direto com o tecido, causando essa severa reação inicial. Em contraste com os resultados da presente pesquisa, Zmener et al. demonstraram uma resposta satisfatória do tecido ósseo no período de observação de 60 dias do EndoREZ implantado nas tíbias de ratos. A degradação lenta do selante EndoREZ, ilustrada pelo material disperso, e a subsequente endocitose por macrófagos podem ter sido a causa de tal inflamação crônica persistente. Além disso, a terapia de canal radicular realizada com cones de guta-percha condensados lateralmente em conjunto com EndoRez parece apresentar uma boa taxa de sucesso geral após avaliação de 14 a 24 meses.

No nosso estudo, AH Plus e EndoREZ não mostraram características biocompatíveis porque a reação foi severa em todos os períodos e, de acordo com os critérios da FDI, o material é considerado inaceitável. Epiphany é um selante à base de resina composta de cura dupla cuja matriz de resina é uma mistura de bisfenol-A-glicidil metacrilato, Bis-GMA etoxilado, resina de dimetacrilato de urethane e metacrilatos difuncionais hidrofílicos. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram respostas biológicas ótimas em ambos os períodos experimentais para este material (Figs. 5 e 6). Recentemente, em um estudo in vivo, Epiphany foi associado a menos periodontite apical. Os autores correlacionaram essa descoberta à superior resistência à infiltração coronária do Epiphany, demonstrada em um trabalho anterior. No entanto, Versiani et al., testando a solubilidade do Epiphany, demonstraram que era maior do que a estabelecida pela Especificação ANSI/ADA 57. A água destilada deionizada utilizada para o teste de solubilidade foi submetida à espectrometria de absorção atômica e mostrou uma extensa liberação de cálcio (41,46 mg/L). Essa alta liberação de cálcio pelo Epiphany pode explicar a redução da periodontite apical observada clinicamente e os resultados do presente trabalho. A liberação de íons de cálcio mostrou favorecer um pH mais alcalino do ambiente, levando a efeitos bioquímicos que culminam na aceleração do processo de reparo.

Conclusão

De acordo com os critérios da FDI, os resultados obtidos neste estudo permitiram concluir que o selante de canal radicular Epiphany foi o único material que apresentou biocompatibilidade intraóssea dentro dos dois períodos analisados.

Autores: Cássio J. A. Sousa, Cristiana R. M. Montes, Elizeu A. Pascon, Adriano M. Loyola, Marco A. Versiani

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