Comparar a permeabilidade dentinária de vários sistemas adesivos com e sem camada hidrófoba. Analisar a influência da pressão pulpar na morfologia da interface adesiva.
MétodosNo ensaio de permeabilidade, os espécimes foram distribuídos aleatoriamente por quatro grupos (n=9), de acordo com os sistemas adesivos estudados: Futurabond U (Voco) self‐etch; Futurabond U etch‐and‐rinse; Scotchbond 1XT (3M‐Espe); Easybond (3M‐Espe), com posterior aplicação de resina hidrófoba [Adhesive; sistema Scotchbond Multipurpose (3M‐Espe)]. A condutância hidráulica de cada espécime foi medida num dispositivo de permeabilidade. Para caracterização da morfologia da interface adesiva, em microscópio eletrônico de varredura, foram usados três espécimes de cada grupo submetido a pressão pulpar e novos espécimes (n=3) foram preparados sem pressão pulpar com os mesmos sistemas adesivos, que formaram os quatro grupos descritos. A permeabilidade dos diferentes sistemas adesivos foi comparada com Anova e post hoc segundo Tukey (p<0,05). A permeabilidade antes e após a camada de resina hidrófoba foi comparada com o teste T emparelhado, de medições repetidas.
ResultadosA permeabilidade foi significativamente menor com o Futurabond U versão self‐etch em comparação com os grupos etch‐and‐rinse (p<0,05), tanto antes como após a aplicação da resina hidrófoba A camada hidrófoba reduziu significativamente (p<0,05) os valores de permeabilidade, para todos os adesivos. Não se identificou camada híbrida nos grupos self‐etch, contrariamente aos grupos etch‐and‐rinse. Constataram‐se alterações na interface quando aplicada pressão pulpar.
ConclusõesA camada de resina hidrófoba reduziu os valores de permeabilidade em todos os sistemas adesivos. A feitura do procedimento adesivo sob pressão pulpar originou defeitos estruturais em todos os grupos.
Compare dentine permeability of different adhesive systems with and without hydrophobic resin. Analyze the influence of pulpal pressure on the morphology of the adhesive interface.
MethodsFor the permeability assay, teeth were randomly allocated in 4 groups (n=9), according to the adhesive systems: Futurabond U (Voco) self‐etch; Futurabond U etch‐and‐rinse; Scotchbond 1XT (3M‐Espe); Easybond (3M‐Espe) with subsequent application of an hydrophobic resin [Adhesive; Scotchbond Multipurpose system (3M‐Espe)]. Hydraulic conductance of each specimen was measured on a permeability apparatus. To characterize the morphology of the adhesive interface in scanning electron microscope, 3 specimens from each group subjected to pulpal pressure were used, and new specimens (n=3) were prepared without pulpal pressure, according to the same adhesive system, forming the 4 groups described before. Permeability of the different adhesive systems was compared with Anova and Tukey post‐hoc (p<0.05). Permeability before and after the hydrophobic resin layer was compared with a paired t student test for repeated measures.
ResultsPermeability was significantly lower with Futurabond U self‐etch when compared to the etch‐and‐rinse groups (p<0.05), both before and after hydrophobic resin layer application. Hydrophobic resin layer lead to a significant reduction on the permeability for all adhesive systems (p<0.05). Hybrid layer was not identified on the self‐etch groups as opposed to the etch‐and‐rinse groups. Adhesive interface had alterations when the pulpal pressure was applied.
ConclusionHydrophobic resin layer reduced the permeability in all adhesive systems tested. Structural defects were present in all groups when the adhesive procedures were performed under pulpal pressure.
Os sistemas adesivos promovem a adesão à estrutura dentária e substituem parcialmente o substrato dentário por uma resina sintética.1
A classificação mais usada atualmente divide os sistemas adesivos em etch‐and‐rinse e self‐etch, de acordo com a sua interação com a estrutura dentária. Com os sistemas etch‐and‐rinse, o substrato é condicionado com ácido, que na dentina remove a smear‐layer e a hidroxiapatite superficial e expõe a rede de fibrilas de colagênio. Posteriormente ocorre a infiltração da resina com consequente formação da camada híbrida, principal responsável pela ligação entre adesivo e estrutura dentinária.2,3 Esses sistemas estão disponíveis em dois ou três passos.1 Os sistemas self‐etch, disponíveis em um ou dois passos, surgiram numa tentativa de simplificar o procedimento clínico e ultrapassar algumas dificuldades sentidas pelos sistemas etch‐and‐rinse.1 Esses sistemas contêm monômeros acídicos, pelo que a smear‐layer não é removida e a infiltração da resina ocorre simultaneamente ao processo de desmineralização. Assim evitam‐se alguns erros de manipulação, notadamente na secagem do substrato após a lavagem do ácido.4‐6
A dentina apresenta túbulos onde circula fluido dentinário, sob pressão pulpar constante, que mantém a superfície desse substrato permanentemente úmida e dificulta a adesão.7‐12 Nos sistemas self‐etch, visto que a smear‐layer não é completamente removida, os túbulos permanecem parcialmente obstruídos e, consequentemente, a superfície dentinária é menos suscetível aos efeitos da pressão pulpar.13,14 Esses sistemas apresentam menor permeabilidade na interface adesiva.15
A pressão pulpar varia com diferentes situações clínicas e fisiológicas e condiciona a permeabilidade dentinária, que é quantificada pelo movimento de fluido através da dentina.16,17 A permeabilidade, por sua vez, sofre alterações consoante o grupo etário, processos patológicos como a cárie, área de superfície de difusão dentinária (resultado do número e diâmetro dos túbulos), espessura da dentina, temperatura e proximidade da polpa.18,19
Os sistemas adesivos etch‐and‐rinse de dois passos e self‐etch de um passo têm maior quantidade de monômeros hidrofílicos e não incluem uma camada de resina com monômeros hidrófobos.20 Dessa forma, a camada híbrida funciona como uma membrana semipermeável, deixa passar água que interfere com a polimerização do adesivo, promove a hidrólise dos monômeros e compromete a adesão.21‐23 A água que leva a essa degradação pode provir da margem da cavidade preparada, do sistema adesivo após a evaporação do solvente ou do substrato dentinário, devido ao gradiente de pressão pulpar que existe nos túbulos dos dentes vitais.15,18,24,25
Estudos demonstram que a aplicação de uma camada de resina hidrófoba sobre o adesivo diminui a permeabilidade dentinária e a nanoinfiltração e aumenta simultaneamente as forças de resistência adesiva dos sistemas adesivos simplificados.18,26 Esse procedimento torna a camada híbrida menos permeável por reduzir os domínios hidrofílicos e por aumentar o grau de conversão e a concentração dos monômeros hidrófobos dentro da camada híbrida.27‐30
Recentemente surgiram novos sistemas adesivos designados universais ou multi‐mode que se destinam a promover a adesão a diversos substratos e, segundo os respectivos fabricantes, podem ser aplicados na estrutura dentária com diferentes técnicas (como etch‐and‐rinse de dois passos, self‐etch de um passo ou self‐etch precedido por condicionamento seletivo do esmalte).31‐35 A maioria desses sistemas contém monômeros fosfatados, como o MDP (monômero metacriloxidecil fosfato), que interagem quimicamente com a hidroxiapatite e formam uma nanocamada e, consequentemente, uma interface adesiva estável.36‐38 Tal como sucedia com os sistemas adesivos simplificados, o uso adicional de uma camada de resina hidrófoba nos sistemas adesivos universais parece aumentar o grau de conversão e as forças de resistência adesiva e diminuir a nanoinfiltração de alguns sistemas adesivos universais estudados.26 O fato de esses adesivos favorecerem uma adesão química ao tecido dentário levanta questões, notadamente se a permeabilidade dentária com esses sistemas adesivos é menor do que com os sistemas não universais e se a aplicação de uma camada de resina hidrófoba reduz a permeabilidade dentinária dos sistemas universais, da mesma forma que nos sistemas não universais.
Assim, este estudo foi dividido em dois objetivos. Primário: avaliar a permeabilidade dentinária de diferentes sistemas adesivos com e sem a aplicação de uma camada adicional de resina hidrófoba, com as seguintes hipóteses nulas: 1) os valores de permeabilidade dentinária não são influenciados pelo sistema adesivo testado; 2) a aplicação de uma camada adicional de resina hidrófoba não altera a permeabilidade dos sistemas adesivos testados. Secundário: a morfologia da interface adesiva não é alterada pela presença de uma pressão pulpar positiva.
Material e métodosForam usados 48 molares humanos íntegros, armazenados em 0,5% cloramina T a 4°C. A recolha dos dentes foi executada sem identificação dos doadores e aprovada pela comissão de ética da instituição.
As raízes e a superfície oclusal foram removidas com um disco de corte diamantado (Lapcraft, EUA) numa máquina de corte Isomet 1000 (Buehler, Lake Bluff, EUA). Após remoção da polpa, a superfície oclusal em dentina foi polida com lixa de grão 600 (Buehler, Lake Bluff, EUA) com o objetivo de se obter a espessura de 2mm desde o corno pulpar até a superfície oclusal.
Para o ensaio de permeabilidade foi usado um dispositivo de permeabilidade baseado nos elaborados por Sauro et al.10,39 O cálculo da condutância hidráulica (Lp) baseou‐se na seguinte equação:40 Lp = Jv / AΔPt.
[Lp = condutância hidráulica (μLcm−2.min−1.cmH2O−1); Jv = movimento do fluído (μL); A = área de superfície dentinária (cm2, definida como 1cm2 para todos os espécimes); ΔP = gradiente de pressão hidrostática (cmH2O); t = tempo (min)].
A movimentação do fluido de cada espécime foi representada pela média de três medições efetuadas durante 10 minutos.
No ensaio de permeabilidade os espécimes foram distribuídos de forma aleatória por quatro grupos experimentais (n=9), de acordo com os sistemas adesivos em estudo: Futurabond® U (Voco, adesivo universal) versão self‐etch; Futurabond® U versão etch‐and‐rinse; Adper™ Scotchbond™ 1XT (3M‐Espe, adesivo etch‐and‐rinse de dois passos); Adper™ Easybond (3M‐Espe, adesivo self‐etch de um passo) (tabela 1). Após a aplicação do sistema adesivo e respectiva medição de permeabilidade foi aplicada, em cada espécime, uma camada de resina hidrófoba [camada de Adhesive do sistema Adper™ Scotchbond™ Multipurpose (3M‐Espe)] e foi novamente medida a permeabilidade em cada espécime. Para o estudo da morfologia da interface adesiva foram usados três espécimes de cada grupo submetido a pressão pulpar e novos espécimes foram preparados sem pressão pulpar com os mesmos sistemas adesivos (n=3), o que formou os quatro grupos experimentais descritos anteriormente.
Composição e modo de aplicação dos materiais usados
| Material | Composição | Modo de aplicação |
|---|---|---|
| Adper™ Easy Bond(3M Espe, Alemanha)Lote: 453793Validade: 10/2013 | Bis‐GMA, Hema, ésteres fosfóricos metacrilados, 1,6 dimetacrilato hexanediol, metacrilatos, ácido polialquenoico, sílica, etanol, água, canforoquinona, estabilizadores | Aplicar o adesivo 20 seg;Secar 5 seg; Fotopolimerizar 10 seg: |
| Adper™ Scotchbond™ 1XT (3M Espe, EUA)Lote: N286534Validade:06/2014 | Bis‐GMA, Hema, dimetacrilatos, etanol, água, fotoiniciador, copolímero de metacrilato de ácidos poliacrílico e polialquenoico, sílica de 5nm de diâmetro | Ácido fosfórico a 35% 15 seg; Lavar 10 seg; Secar com pellet de algodão; Aplicar o adesivo 15 seg; secar 5 seg; Fotopolimerizar 10 seg: |
| Futurabond® U Singledose(Voco, Alemanha)Lote: 1308456Validade: 05/2014 | 2‐hidroxietil metacrilato, Bis‐GMA, Hedma, monômero adesivo acídico, uretano dimetacrilato (Udma), catalisador, etanol, iniciador | Self‐etch: Aplicar 20 seg; secar 5 seg; Fotopolimerizar 10 seg:Etch&rinse: Ácido fosfórico a 35% 15 seg; Lavar 10 seg; Secar com pellet de algodão; Aplicar o adesivo 20 seg; secar 5 seg; Fotopolimerizar 10 seg: |
| GrandioSO, cor A3(Voco, Alemanha)Lote: 1049310Validade: 07/2015 | Bisgma (2,5‐5%), Tegdma (2,5‐5%) | Aplicar em incrementos de 2mm e fotopolimerizar20 seg |
| Unitek™EtchingGel (3M Unitek, EUA)Lote:N300404Validade: 07/2014 | Água (55‐65%); ácido fosfórico (30‐40%); espessante de sílica (5‐10%) | |
| Adper™ Scotchbond™ Multi‐purpose(3M Espe, EUA)Lote:N254988Validade:03/2014 | 3° Passo ‐ camada de resina hidrófoba:Bisgma (60‐70%), Hema (30‐40%), trifenilantimônio (< 0,5%)]. | Aplicar adesivo, Remover excessos com microbrush; Fotopolimerizar 10 seg |
A criação de uma smear‐layer padronizada foi feita com recurso a uma lixa de grão 32041 (Buehler, Lake Bluff, IL, EUA). Cada espécime foi colado a uma placa de acrílico, com a câmara pulpar voltada para essa placa, com cianoacrilato (Loctite Super Cola 3, Henkel, Alverca, Portugal). A câmara pulpar foi ligada a um sistema de pressão hidráulica a 77cmH2O por intermédio de uma agulha de 18G. A smear‐layer foi removida com ácido ortofosfórico 35% (Unitek Etching Gel, 3M, Unitek), aplicado 15 segundos e lavado com água destilada durante cinco segundos. Uma bolha de ar foi introduzida no capilar de vidro (0,7mm de diâmetro) e foi calculada a condutância hidráulica, definida como 100% de permeabilidade. A smear‐layer foi recriada com lixa de grão 320 e o sistema adesivo foi aplicado e fotopolimerizado (880 mw/cm2, Ortholux™, LED curing ligth, 3M, Unitek GMDH, Seefeld, Alemanha) segundo recomendações do fabricante. Fez‐se novo cálculo da condutância hidráulica. Por fim, a camada de resina hidrófoba foi aplicada e fotopolimerizada durante 10 segundos, na mesma amostra, e foi efetuado novo cálculo da condutância hidráulica.
A percentagem de permeabilidade dentinária de cada espécime nos dois momentos em estudo, após aplicação do adesivo e após aplicação da camada de resina hidrófoba, foi calculada segundo a fórmula:7%P = Lpapós adesivo ou após camada hidrófoba / Lp após ácido fosfórico x 100.
Para caracterização da interface adesiva, os espécimes foram fabricados com os quatro sistemas adesivos atrás referidos, sempre seguido da aplicação de camada hidrófoba adicional nos grupos referidos. Foram criados oito grupos experimentais (n=3) de acordo com o sistema adesivo usado e a presença ou ausência de pressão pulpar (sem pressão pulpar; com pressão pulpar). Nos grupos com pressão pulpar foram usados os espécimes do estudo da permeabilidade que, ainda no dispositivo de permeabilidade, foram restaurados com dois incrementos de 2mm de resina composta nano‐híbrida (GrandioSO – Voco), fotopolimerizados durante 20 segundos. Os restantes espécimes foram preparados da mesma forma, apenas com diferença de não terem sido sujeitos a pressão pulpar. Os discos de dentina restaurados foram seccionados longitudinalmente na máquina de corte, fixados em glutaraldeído durante 24horas, a 4°C, e submersos por uma hora em três banhos sucessivos de 0,1M de cacodilato de sódio. A superfície com a interface adesiva de cada espécime foi polida com lixas (Buehler, Lake Bluff, EUA) e com suspensões de diamante (Meta Di® Monocrystalline Diamond Suspension, Buehler, Lake Bluff, EUA) de abrasividade decrescente até 1μm. Para expor a camada híbrida, os espécimes foram tratados com 0,1M de ácido hidroclorídrico por 90 segundos e com 10% de hipoclorito de sódio durante 60 segundos.42 Após desidratação em concentrações crescentes de etanol e submersão em hexametildisilazano durante 10 minutos, os espécimes foram metalizados (200nm de ouro/paládio, Jeol Fine Coat Ion Sputter JFC‐1100E, Tóquio, Japão). As observações foram feitas em microscópio eletrônico de varredura (SEM) (Hitachi S‐450, Tóquio, Japão‐20Kv) com ampliações de 500x, 2.000x, 5.000x e 10.000x. As microfotografias foram adquiridas com software Esprit 1.8.2.2167 (Bruker, MA, EUA).
Os valores de permeabilidade foram analisados estatisticamente com o programa SPSS© (versão 21.0, SPSS Inc., Chicago, IL, EUA). A normalidade da distribuição de valores e a homogeneidade da variância foram avaliadas com os testes de Kolmogorov‐Smirnov e de Levene (p>0,05). O teste T emparelhado, de medições repetidas, foi usado para avaliar as diferenças de permeabilidade antes e após a aplicação da camada de resina hidrófoba. A permeabilidade entre os diferentes sistemas adesivos foi comparada com Anova e testes post hoc de Tukey. O nível de significância estatística foi fixado em 5%.
ResultadosA aplicação da camada de resina hidrófoba permitiu obter uma redução estatisticamente significativa (p<0,05) dos valores de permeabilidade dentinária para todos os sistemas adesivos. Os valores de permeabilidade foram também influenciados pelo tipo de adesivo (p<0,05). A permeabilidade com o Futurabond® U versão self‐etch foi significativamente menor do que a obtida com o Futurabond® U versão etch‐and‐rinse e Adper™ Scotchbond™ 1XT (p<0,05), tanto antes como após a aplicação da camada de resina hidrófoba. No Adper™ Scotchbond™ 1XT, após a aplicação da camada de resina hidrófoba, os valores de permeabilidade foram mais elevados do que nos grupos self‐etch (p<0,05). Não foram encontradas outras diferenças estatisticamente significativas (p>0,05) (fig. 1).
Nas observações em SEM, não foi possível identificar a camada híbrida, nem prolongamentos de resina nos sistemas self‐etch (figs. 2‐5), os quais são visíveis nos sistemas etch‐and‐rinse. O efeito da pressão pulpar é notório nesses prolongamentos que passam a ser mais curtos, com menor definição e sem prolongamentos acessórios detectáveis (figs. 6‐9). Identifica‐se também o efeito da pressão na interface adesiva de todos os adesivos, com presença de defeitos na camada híbrida e camada de adesivo (figs. 10 e 11).
A aplicação de pressão pulpar nos estudos in vitro de sistemas adesivos permite uma aproximação com a realidade clínica. Vários autores têm usado dispositivos de permeabilidade para avaliar a influência da pressão pulpar nos valores de permeabilidade dentinária e a partir daí inferir acerca da durabilidade e estabilidade da união dentina‐resina nessas condições.10,15,39 Nesses estudos não existe um valor consensual de pressão pulpar simulada, que variando de 15 a 200cmH2O.9,15,43,44 No presente estudo optou‐se por seguir o valor de 77cmH2O referido no estudo de Brown e Yankowitz e que foi calculado, no estudo citado, por medições diretas de pressão pulpar in‐vivo.45 Por outro lado, e contrariamente ao que acontece em alguns estudos de permeabilidade, não foram usados ‘O’‐rings de silicone para limitar a superfície dentinária de cada disco, visto cada espécime ter sido usado como seu próprio controle, situação referida em estudos publicados anteriormente.10,15,44,46
Os valores de permeabilidade foram influenciados pelo sistema adesivo usado, tanto antes como após a aplicação da camada hidrófoba, razão pela qual foi rejeitada a primeira hipótese nula. A avaliação da permeabilidade logo após aplicação dos sistemas adesivos demonstrou que o Futurabond® U versão self‐etch promoveu os valores de permeabilidade dentinária mais baixos, enquanto os sistemas adesivos etch‐and‐rinse originaram a maior permeabilidade. Essa situação pode ser explicada quer pela remoção da smear‐layer e abertura completa dos túbulos dentinários quer pela discrepância entre a profundidade de condicionamento ácido e infiltração de resina, nos sistemas etch‐and‐rinse.47 Adicionalmente, a água presente nos túbulos dentinários pode ser responsável pela polimerização incompleta e eluição dos monômeros do adesivo, o que resulta numa falta de contato entre os prolongamentos de resina e as paredes dos túbulos, com a ausência de prolongamentos acessórios. Pelo contrário, como os adesivos self‐etch são aplicados sobre smear‐layer, essa contribui para a diminuição da permeabilidade dentinária.34 O fato de os valores de permeabilidade do Adper™ Easybond serem mais próximos dos sistemas etch‐and‐rinse do que do Futurabond® U versão self‐etch pode dever‐se a diferenças na composição dos sistemas adesivos, uma vez que o pH dos dois self‐etch neste estudo é o mesmo (pH=2,3). O Adper™ Easybond apresenta na sua constituição ácidos polialquenoicos, contrariamente ao Futurabond® U. A sua presença aumenta a tendência de absorção de água devido à presença de ácidos carboxílicos na sua constituição, o que tornando os sistemas adesivos que contêm esses ácidos mais permeáveis39 e explica, assim, a aproximação dos valores de permeabilidade do Adper™ Easybond com os dos sistemas etch‐and‐rinse.
Neste estudo, a aplicação da camada de resina hidrófoba levou a uma diminuição significativa nos valores de permeabilidade dentinária para todos os sistemas adesivos testados. Rejeitou‐se assim a segunda hipótese nula. Essa diminuição poderá ser explicada pela redução dos domínios hidrofílicos quando da impermeabilização da interface adesiva.24,27,48
Relativamente à caracterização morfológica da interface adesiva, não foi possível identificar a camada híbrida nos espécimes produzidos com sistemas self‐etch, o que é compreensível, uma vez que esses adesivos produzem camadas híbridas pouco espessas.49,50 No Futurabond® U versão self‐etch constatou‐se a presença de uma estrutura que aparenta ser formada por smear‐layer incorporada por resina, fato que pode ser explicado por não existir condicionamento ácido independente, com consequente manutenção da smear‐layer como parte integrante do substrato para adesão.12,14 No entanto, no Adper™ Easybond não foi identificada essa estrutura.
Nos espécimes sujeitos a pressão pulpar, foram encontrados defeitos estruturais na interface adesiva e no caso dos sistemas etch‐and‐rinse, os prolongamentos de resina formados foram mais curtos e sem prolongamentos acessórios, por oposição aos espécimes não sujeitos a essa condição.
Apesar de ser esperada a melhoria no nível da morfologia da camada híbrida com a aplicação de uma camada de resina hidrófoba,26,28,30 esse não foi o resultado obtido no presente estudo. Uma vez que pressão pulpar esteve presente durante a aplicação do adesivo, as alterações estruturais identificadas terão sido originadas, provavelmente, ainda antes da aplicação dessa camada. Assim, a aplicação de uma camada de resina hidrófoba no caso de estar presente pressão pulpar não foi eficaz para impedir os defeitos morfológicos gerados na camada híbrida.
Como já anteriormente referido,51 a pressão pulpar conduz ao aparecimento de alguns defeitos na interface adesiva. Nos estudos de adesão à dentina é importante que passem a ser feitos por rotina sob pressão pulpar para ser mais representativos das condições clínicas.
ConclusõesQuando aplicada uma pressão pulpar, a permeabilidade dentinária do adesivo universal usado como self‐etch foi significativamente menor quando comparada com a permeabilidade do mesmo adesivo no modo etch‐and‐rinse. Por outro lado, a camada de resina hidrófoba reduziu os valores de permeabilidade dentinária em todos os sistemas adesivos usados. A feitura do procedimento adesivo sob pressão pulpar originou defeitos estruturais em todos os grupos testados.
Responsabilidades éticasProteção de pessoas e animaisOs autores declaram que para esta investigação não se fizeram experiências em seres humanos e/ou animais.
Confidencialidade dos dadosOs autores declaram que não aparecem dados de pacientes neste artigo.
Direito à privacidade e consentimento escritoOs autores declaram que não aparecem dados de pacientes neste artigo.
Conflito de interessesOs autores declaram não haver conflito de interesses.
Os autores agradecem à Voco e à 3M‐Espe a cessão dos materiais para este estudo.
Menção honrosa do Prémio de Investigação SPEMD 2014.