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Introducción
La odontología restauradora ha mostrado avances en lo que respecta a la remoción selectiva de tejido cariado (RSTC) en adultos jóvenes, representando actualmente un tratamiento recomendado para el control del avance de la lesión cariosa. 1
Schwendicke (2016) et al 2) establecen que si el remanente bacteriano de la dentina en el piso cavitario se ve reducido cantidad y privado de nutrientes, su mantenimiento sería irrelevante, dado que los microorganismos sellados bajo una restauración satisfactoria permanecen viables pero inactivos, por lo que la lesión no progresa. La RSTC se reconoce como opción válida los tratamientos mínimamente invasivos los cuales combinan la odontología adhesiva y los biomateriales restauradores. Los sistemas adhesivos actuales no solo han mejorado su performance, sino que cuentan con menos pasos en su manipulación y en su mayoría presentan ventajas frente a la resistencia de unión a los sustratos dentarios. 3,4,5
La adhesión a dentina es un reto más allá de los avances científicos, por su predominante componente orgánico y presencia de humedad lo que genera un terreno desfavorable para los adhesivos hidrófobos. La capa híbrida formada entre el sistema adhesivo y la dentina sufre procesos degradativos de los componentes resinosos y del colágeno, debido a que los monómeros no llegan a infiltrar completamente las fibras colágenas expuestas 6,7. A fin de subsanar estos inconvenientes, han surgido los adhesivos universales que son factibles de adherirse a diferentes sustratos como, esmalte, dentina, metales y cerámica 8,9. Como característica principal los adhesivos universales incorporan la molécula 10-MDP que es un monómero acídico bifuncional (metacril-oxidecil-fosfato di hidrogenado) con capacidad de unirse al calcio de la hidroxiapatita, formando una sal menos soluble y más estable -Ca-10MDP 10,11,12. A su vez, los adhesivos universales permiten una correcta imprimación e interacción con el tejido dentinario húmedo por naturaleza; presentan mayor grado de polimerización lo cual disminuye los monómeros libres residuales y repelen el agua evitando su hidrólisis y brindando mejor estabilidad de la capa híbrida 5,11. Las fibras colágenas no protegidas, pueden ser degradadas por enzimas proteolíticas endógenas que se encuentran en la dentina, son las llamadas metaloproteinasas de la matriz (MMPs). Un inhibidor de la actividad proteolítica es la CHX. La evidencia científica demuestra 13,14 que la CHX inhibe las MMPs por su acción quelante del zinc y calcio evitando que las MMPs desempeñen su acción catalítica. La CHX al 2% posee un efecto como inhibidor extrínseco de las MMPs, sobre todo de la MMP-2, MMP-8 y MMP-9 15. En el presente estudio se ha propuesto el uso de CHX 2% dentro del protocolo adhesivo como una forma de prevenir la degradación del colágeno que queda expuesto y así retrasar la degradación de la capa híbrida, quien será responsable del éxito en la adhesión.
Objetivos
Analizar el efecto de un pretratamiento de CHX al 2% sobre dentina sana y desmineralizada a través de la resistencia de unión de un adhesivo universal, en forma inmediata y a los 6 meses
Método
Se realizó un estudio in vitro, experimental y longitudinal en el Laboratorio de Análisis y Desarrollo de Biomateriles (LADBio) de la Facultad de Odontología (FO) Udelar. El tamaño de la muestra fue calculado utilizando el programa Sigma Plot 12.0, considerando un poder de 80%, un error tipo I de 5% y utilizando resultados reportados en la literatura. 16 El cálculo determinó que la muestra mínima necesaria para detectar diferencias era de 8 especímenes por grupo. La muestra se compuso de 40 terceros molares sanos, íntegros que no hubieran completado su desarrollo radicular. La misma se recolectó del Block Quirúrgico de la FO (todas las piezas dentarias tenían indicación de extracción por motivos ajenos a esta investigación). El paciente firmó consentimiento escrito de la donación para la investigación.
Procedimientos en el laboratorio
Una vez extraídas, las piezas dentarias se almacenaron en Cloramina T 0,5 % por siete días y posteriormente en agua destilada a una temperatura de 3° a 5º C hasta el momento del estudio, por no más de tres meses. Cada pieza dentaria se desgastó transversalmente, utilizando una recortadora con refrigeración, eliminando el esmalte de la cara oclusal, exponiendo una superficie de dentina coronaria, sin exposición pulpar. Las piezas desgastadas fueron incluidas en tubos de Polipropileno (PPL) utilizando resina acrílica, dejando expuesta la superficie de dentina. Luego de haber sido incluidas, las superficies expuestas de dentina fueron pulidas secuencialmente con lijas de carburo de silicio de granulometría 220, 400 y 600 a modo de estandarizarlas (Fig. 1).
Una vez culminado el proceso de estandarización, la muestra se dividió aleatoriamente en dos grupos principales de 20 molares cada uno. Un grupo dentina sana (DS) y otro grupo dentina desmineralizada (DD). En el grupo DS la capa de barrillo dentinario fue estandarizada mediante el lijado bajo agua utilizando lijas de 600g. Para el grupo DD, se utilizó un protocolo previamente establecido en la literatura. 17 Las piezas incluidas en este grupo se sometieron a un ciclado de pH; inicialmente fueron sumergidas en 10 mL de una solución desmineralizante (2.2 mM CaCl2 + 2.2 mM KH2PO4 + 50 mM de ácido acético a pH 4,8) durante 8 horas. Luego fueron sumergidas en una solución remineralizante (1.5 mM CaCl2 + 0.9 mM KH2PO4 + 0.15M KCl a pH 7) durante 16 horas. Este ciclado se realizó durante 14 días a temperatura ambiente y en agitación. Una vez culminado este período, las muestras fueron lavadas utilizando agua destilada. Por último, la superficie de DD se lijó con lija 600g por 30 segundos creando una superficie desmineralizada con barrillo dentinario. Luego, los especímenes se dividieron aleatoriamente en dos subgrupos (10 piezas por grupo) de acuerdo a la aplicación o no de un pretratamiento con CHX al 2%. En los subgrupos de aplicación del pretratamiento con CHX se utilizó una solución acuosa de CHX al 2% (Laboratorio Abarly S.A Lote 67162. Reg. MSP 38840) aplicada con microbrush durante 15 segundos. Luego de eliminado el exceso de agua, en todos los grupos se aplicó el sistema adhesivo Single Bond Universal (3M ESPE, EE. UU.) con la técnica de autocondicionamiento siguiendo de manera estricta las indicaciones del fabricante. Finalizada la estrategia adhesiva en todos los grupos, una matriz de silicona cilíndrica con cuatro orificios de 1.4 mm de diámetro interno se colocó sobre la superficie de la dentina. Cada uno de los orificios fue llenado con resina compuesta (Z250xt, 3M ESPE, EE. UU.). La resina se manipuló conforme a las instrucciones del fabricante: fotopolimerizado durante 20 segundos mediante una unidad de fotopolimerización (Optilight MAX, Gnatus, Brasil) con una intensidad de 1000mW/cm2 la cual fue testeada previamente con un radiómetro (Bluelight Metter, Ivoclar Vivadent, Liechtenstein). Inmediatamente posterior a la fotopolimerización, la matriz de silicona fue removida para exponer los cuatro cilindros de resina.
Finalizado este proceso fueron creados ocho grupos los cuales se describen a continuación; los primeros cuatro grupos corresponden a dentina sana (DS) y los cuatro restantes a dentina desmineralizada (DD). A su vez, se expresa en cada grupo el pretratamiento con clorhexidina al 2% y si el grupo fue sometido al ensayo inmediato o a los seis meses.
Grupo 1: Dentina sana, con pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento inmediato.
Grupo 2: Dentina sana, con pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento a los seis meses.
Grupo 3: Dentina sana, sin pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento inmediato.
Grupo 4: Dentina sana, sin pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento a los seis meses.
Grupo 5: Dentina desmineralizada, con pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento inmediato.
Grupo 6: Dentina desmineralizada, con pretratamiento de clorhexidina al 2%, ensayo de cizallamiento a los seis meses.
Grupo 7: Dentina desmineralizada, sin pretratamiento de clorhexidina al 2 %, ensayo de cizallamiento inmediato.
Grupo 8: Dentina desmineralizada, sin pretratamiento de clorhexidina al 2%, ensayo de cizallamiento a los seis meses.
Todos los especímenes fueron almacenados en agua destilada a 37°C durante 24 horas, posteriormente dos de los cuatro cilindros de resina de cada uno de los especímenes, fueron sometidos al ensayo de microcizallamiento. Finalizado el ensayo inicial, los especímenes con los dos cilindros de resina restantes se almacenaron en agua destilada a 37°C durante seis meses. Finalizado el período de envejecimiento, a los dos cilindros restantes en cada espécimen se les realizó el ensayo de microcizallamiento. El ensayo de resistencia de unión al cizallamiento se ejecutó siguiendo la normativa ISO 29022 18 utilizando una máquina universal de ensayos mecánicos (CMT 2000, MTS SANS, China). Un bucle de alambre de acero inoxidable de 0,5 mm de diámetro fue adaptado con precisión a la interfaz adhesiva resina-dentina a una velocidad de cruceta de 1.0 mm/min. (Fig. 2). La resistencia de unión (en MPa) se calculó dividiendo la carga (en Newtons), con el área de interfaz de la unión (mm2).
Análisis estadístico
Los valores de la resistencia de unión son reportados de forma descriptiva a través de promedios y la desviación típica en cada grupo. Fueron realizadas comparaciones mediante un modelo ANOVA mixto, tomando como factores fijos el pretratamiento (con y sin CHX), el tiempo (inmediato y 6 meses) y el estado de la dentina (DS y DD), mientras que la variación intra-individual de cada pieza dentaria fue tenida en cuenta como un factor aleatorio. Para todas las pruebas se estableció una significancia estadística de 5%. Todos los análisis fueron realizados con software R para Windows. (R Core Team, 2013. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL http://www.R-project.org/).
Resultados
Los valores promedios obtenidos durante el ensayo de microcizallamiento (MPa) se encuentran representados en la Fig. 3. Se puede observar que el grupo 3 (DS, sin pretratamiento CHX inmediato) fue el que presentó los mayores valores promedio de resistencia adhesiva (23,37±1,84), mientras que el grupo 8 (DD, sin pretratamiento CHX envejecido) fue el que presentó los menores valores promedio de resistencia adhesiva (8,87±1,51).
Para explicar las variaciones de los valores de resistencia adhesiva de los diferentes especímenes se planteó un modelo de efectos marginales donde se consideraron los tres factores pretratamiento (con y sin CHX), tiempo (inmediato y seis meses), estado dentinario (DS y DD) (Tabla 1). Existe una interacción significativa del pretratamiento con CHX por tiempo (inmediato y seis meses) en los valores de resistencia adhesiva con la prueba de razón de verosimilitud LRT=33,93, p≤0,001. Sin embargo, no existe interacción significativa del pretatamiento con CHX con respecto al estado de la dentina (DS y DD) en la resistencia adhesiva con LRT =0,02, p=0,88.
| Modelo | g .l. | LRT | p-valor |
|---|---|---|---|
| Efectos marginales | 6 | ||
| + Interacción CHX: Tiempo | 7 | 33,93 | <0,001 |
| + Interacción CHX: Estado | 8 | 0,02 | 0,882 |
Tabla 1. Interacción entre CHX y tiempo/estado
Se observó un efecto significativo del pretratamiento con CHX en relación con el tiempo (p<0,001), no así con respecto al estado de desmineralización (p=0,882). Las comparaciones múltiples (Tabla 2) indicaron que la resistencia de unión en el ensayo inmediato entre los cilindros pretratados con CHX no difirieron significativamente de los no tratados con p=0,89. Sin embargo, a los seis meses se observó una diferencia estadísticamente significativa 1,2 MPa entre el grupo tratado con CHX y el grupo sin CHX con p≤0,001 ambas comparaciones fueron ajustadas por el estado de desmineralización.
| Estimación | Desvío estándar | p-valor | |
|---|---|---|---|
| Inmediato | |||
| con CHX | 21,0 | 0,34 | 0,89 |
| sin CHX | 21,0 | 0,34 | |
| Envejecido | |||
| con CHX | 12,3 | 0,34 | <0,001 |
| sin CHX | 11,1 | 0,34 |
Tabla 2. Comparaciones múltiples
En la Fig. 4 se puede observar como la distribución de los valores de la resistencia de unión no presentaron diferencias al comparar los cilindros tratados con los no tratados con CHX en lo inmediato. No obstante, a los seis meses la resistencia de unión fue menor que al inicio, las muestras desmineralizadas presentaron una menor resistencia de unión (independiente del pretratamiento) y que, tal como sugiere la Tabla 2, a los seis meses parece evidenciarse una resistencia de unión levemente superior en los cilindros pretratados con CHX (independiente del estado de desmineralización).
Discusión
En nuestro estudio hemos podido confirmar que la CHX al 2% previo a la aplicación del adhesivo no mejora los valores de resistencia de unión a dentina sana ni desmineralizada a corto o largo plazo. Los valores de la resistencia de unión no presentaron diferencias en lo inmediato al comparar los grupos con o sin pretratamiento con CHX. A los seis meses parece evidenciarse una resistencia de unión levemente superior en los cilindros pretratados con CHX (independiente del estado de la dentina).
En relación a la generación en el laboratorio de dentina desmineralizada, la evidencia científica ha mostrado que existen diferentes protocolos para lograrlo. Marquezan y col. 17) plantearon un protocolo con ciclados de pH por considerarlo más apropiado para simular un sustrato que se asemeja a la capa de dentina afectada por caries.
Por otro lado, Koyuturk y col. 19 reportaron que la principal causa de la menor resistencia adhesiva de la dentina cariada en humanos, se debería a los componentes de los biomateriales utilizados, más que por la acidez de los monómeros incluidos en los sistemas autoadhesivos. A su vez, Hosoya y col. 20 afirmaron que el mineral alterado del espacio interfibrilar en dentina desmineralizada podría influir en la formación de la capa hibrida y la unión química con los derivados carboxílicos y fosfato de los metacrilatos. Shen y col. 21 concluyeron que el monómero 10-MDP reduce tanto la activación de MMP como la nanofiltración a través de un mecanismo que implica la formación de sales Ca-MDP. Si bien la CHX puede interferir con la formación de estas sales cuando es aplicado junto al 10-MDP, no tiene un efecto deletéreo y además el rendimiento de la unión se ve favorecido por la aplicación de 10-MDP.
Como sugiere la literatura, los adhesivos que contienen 10-MDP tienen una mayor duración en la adhesión 22. Lima 23 demostró que las MMP están presentes debajo de la capa híbrida de colágeno expuesto y no infiltrado, estas enzimas pueden activarse por la presencia de ácidos débiles en los sistemas adhesivos. Una elevada resistencia de unión a dentina se obtuvo cuando el adhesivo fue capaz de infiltrar el colágeno expuesto por ácido o inhibir las MMP ubicadas en la zona desmineralizada, las cuales son responsables de degradar las proteínas como el colágeno y elastina 24.
En síntesis, aunque existe evidencia de que la CHX es capaz de inhibir la acción de los MMP, no está claro su efecto sobre la resistencia de unión en los sistemas adhesivos universales porque los resultados han sido contradictorios (23.
En lo que a estrategias adhesivas respecta, la utilización de CHX cómo antiséptico, previo a la aplicación del adhesivo, no incide de manera directa en la resistencia de unión a dentina desmineralizada. En cambio, de acuerdo con de Breschi y col. 25) el uso de CHX tiene influencia directa sobre inhibir las MMP presentes en la dentina . En coincidencia con Breschi y col 25) los resultados del estudio de Tessore R y col. (26, que analizaron la eficacia adhesiva de dos sistemas adhesivos universales, donde, uno de ellos contiene CHX en su composición, demostraron que el uso de CHX no influye en la resistencia de unión a dentina. Aunque la capacidad de las MMP para degradar la matriz extracelular se reconoció hace décadas, no se relacionó la nanofiltración con la degradación de la capa híbrida hasta el año 1999 dónde Sano (27 y su grupo de investigadores demostraron la degradación hidrolítica del colágeno en la capa híbrida. El agua dentro de la capa híbrida sirve como medio funcional para la hidrólisis de la matriz resinosa. Esta hidrólisis de los adhesivos, se considera la razón principal de la degradación de la capa híbrida, y como consecuencia de esto, la resistencia de unión con el tiempo se ve afectada 28.
En la revisión sistemática y metanálisis de Kiuru y col. 29 se analizaron 43 artículos y se incluyeron 21 artículos para el metanálisis con tratamientos de CHX, demostrándose claramente los beneficios de la inhibición de la enzima que degrada el colágeno sobre la preservación de la resistencia de unión de la dentina. Dado que la CHX no tiene ningún efecto adverso sobre la resistencia de unión inmediata, se puede recomendar el uso clínico de CHX para aumentar la longevidad de las uniones resina-dentina.
La limitación del presente estudio se establece en que la dentina desmineralizada lograda en el laboratorio no es exactamente igual a la dentina cariada humana, aunque puede considerarse con un alto grado de similitud a los efectos del evaluar un pretratamiento. Asimismo, puede pensarse, que para la aplicación clínica podría generarse algún tipo de sesgo en los resultados.
Conclusiones
Uno de los desafíos que se presentan con las estrategias adhesivas, es la degradación de la capa híbrida, en tal sentido podemos concluir que la utilización de CHX como paso previo al realizar la estrategia adhesiva, es útil al pasar el tiempo. Es decir, en forma inmediata el pretratamiento con CHX al 2% no mejora los valores de resistencia de unión a dentina sana ni a dentina desmineralizada pero al pasar el tiempo, presenta un efecto favorable lo cual podría estar enmarcado en el rol que cumple como inhibidor de las MMP. Los inhibidores de las MMP prometen ser el futuro para el direccionamiento específico de la prevención de la proteólisis de la dentina. Dentro de las condiciones en que fue realizado este estudio, no se aprecia una diferencia en la resistencia de unión con la aplicación de CHX al 2% como pretratamiento en procedimientos adhesivos en dentina sana así como en dentina desmineralizada.
