Ação do laser de Nd:YAG intracanal sobre endotoxinas na dentina radicular por Jose Ricardo de Freitas Archilla - Versão HTML

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JOSÉ RICARDO DE FREITAS ARCHILLA

AÇÃO DO LASER DE Nd:YAG INTRACANAL SOBRE

ENDOTOXINAS NA DENTINA RADICULAR

São Paulo

2007

José Ricardo de Freitas Archilla

Ação do laser de Nd:YAG intracanal sobre

endotoxinas na dentina radicular

Tese apresentada à Faculdade de

Odontologia da Universidade de São

Paulo para obter o título de Doutor pelo

Programa de Pós-Graduação em

Odontologia.

Área de Concentração: Dentística

Orientadora:

Profa. Dra. Márcia Martins Marques

São Paulo

2007

FOLHA DE APROVAÇÃO

Archilla JRF. Ação do laser de Nd:YAG intracanal sobre endotoxinas na dentina radicular [Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2007.

São Paulo, / /

Banca Examinadora

1)Prof(a). Dr(a)_______________________________________________________

Titulação: ___________________________________________________________

Julgamento:__________________Assinatura: ______________________________

2)Prof(a). Dr(a)_______________________________________________________

Titulação: ___________________________________________________________

Julgamento:__________________Assinatura: ______________________________

3)Prof(a). Dr(a)_______________________________________________________

Titulação: ___________________________________________________________

Julgamento:__________________Assinatura: ______________________________

4)Prof(a). Dr(a)_______________________________________________________

Titulação: ___________________________________________________________

Julgamento:__________________Assinatura: ______________________________

5)Prof(a). Dr(a)_______________________________________________________

Titulação: ___________________________________________________________

Julgamento:__________________Assinatura: ______________________________

DEDICATÓRIA

A meus pais, por suas vidas dedicadas aos filhos.

A meus irmãos, que nosso espírito de família e

união esteja sempre presente.

AGRADECIMENTOS

À minha orientadora Profa. Dra. Márcia Martins Marques, Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Dentística, pelo prazer de ter sido seu orientado, pela paciência, competência e motivação constante.

Ao Prof. Dr. Carlos de Paula Eduardo, Diretor da Faculdade de Odontologia de São Paulo – FOUSP, mentor dos estudos na área do laser pelo incentivo constante.

Ao Prof. Dr. Antônio Carlos Bombana, Chefe do Departamento de Dentística da FOUSP e a todos os docentes, pela competência e por todos os ensinamentos recebidos.

Às Professoras Margareth Oda, Adriana Bona Matos, Miriam Lacalle Turbino e aos Professores Michel Nicolau Youssef e Antonio Alberto de Cara, pela amizade e orientação em muitas das minhas atividades acadêmicas.

Aos professores do LELO, Luciane Azevedo, Tanji, Sheila, Pelino, Ilíria, Ricardo Navarro, Tannous, Cláudia e Groth (in memorian ) pelos ensinamentos e amizade.

À Lili, à Jô e ao Haroldo pelo apoio e amizade no LELO.

Aos amigos do curso de Pós-Graduação, Vinicius, Robles, Ciça, Patrícia Freitas, Washington, Nino, Alessandra, Márcio, Beto, Alex, Bia, Arlene, Patty Lloret, Kátia, Thaís, Sheila e Ana Del Carmem pelos bons momentos compartilhados.

À Kátia, Alessandra e Nair, da Secretaria de Pós-Graduação

Aos funcionários da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo−USP, David, Ana, Neusa, Arnaldo, Sônia e Aldo pelo apoio constante.

À Vânia Martins B. O. Funaro e à Maria Aparecida Pinto da Biblioteca da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo.

Aos amigos, incentivadores e colaboradores, Dr. Renato Vita, Dr. Sérgio Bellacosa, Dr. Afonso Henrique C. M. de Campos, José Quinto Jr, Dra. Stella katayama e Dra. Andrea Ashcar Cury.

Ao Prof. Dr. Armando Mirage pela amizade e solicitude constante no IPEN

Ao Fábio do IME, pelo apoio nos cálculos.

À Profa. Dra Silvia Celina Alfieri, à Ana Cristina e à Elizabeth do Laboratório de Biologia Celular e Bioquímica de Protozoários ICB II/USP meu agradecimento pela gentileza e cooperação.

Ao Dr. Paulo Rela e a Dra. Yasko Kodama pelo ajuda no processamento das amostras do experimento no Irradiador Multipropósito de Co 60 do IPEN.

Ao Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares−IPEN.

Ao Dr. Paulo Leites pela colaboração com o Laser da Lares.

À Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo−USP.

À FAPESP, pela concessão do Auxílio Pesquisa (2005/57550-6).

À CAPES, pela concessão da bolsa de estudo.

A todos que direta ou indiretamente me apoiaram durante todo este caminho.

Archilla JRF. Ação do laser de Nd:YAG intracanal sobre endotoxinas na dentina radicular [Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2007.

RESUMO

As endotoxinas são responsáveis por importantes reações sistêmicas e locais, podendo comprometer o sucesso do tratamento endodôntico. O hidróxido de cálcio, mesmo com limitações, mostra-se como opção única efetiva entre as soluções irrigadoras e as medicações intracanal na redução das endotoxinas nos túbulos dentinários. O experimento realizado avaliou a eficiência do laser de Nd:YAG frente à uma endotoxina inoculada no canal radicular pela utilização de duas cinemáticas de irradiação. Após um período de incubação, confirmada a passagem da endotoxina inoculada no canal radicular através da dentina e do cemento radicular, a irradiação foi realizada ou com cinemática oscilatória ou com cinemática helicoidal, para posterior leitura e comparação com os grupos controle. Os parâmetros utilizados na irradiação com o laser de Nd:YAG de comprimento de onda de 1064

nm foram: 100mJ, 15 Hz, 1,5 W, diâmetro do núcleo da fibra 320 μm, fluência do pulso 124 J/cm2, largura do pulso 120 μs e intervalo de relaxação térmica 30 s. Os dados foram comparados pelo método ANOVA, complementado pelo teste de Tukey. As concentrações de endotoxina nos espécimes dos grupos irradiados (helicoidal e oscilatório) foram similares. Além disso, elas também foram similares às dos espécimes controle negativo e significantemente menores (p=0,0271) que as do controle positivo, que não sofreram irradiação. A irradiação com laser de Nd: YAG, nas condições deste experimento é efetiva na inativação da endotoxina da dentina radicular.

Palavras-Chave: Endotoxina, Dentina, Laser de Nd:YAG

8

Archilla JRF. Root canal Nd:YAG laser action on endotoxins in the radicular dentin

[Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2007.

ABSTRACT

The endotoxins are responsible for important systemic and local reactions that could compromise the endodontic success. The calcium hydroxide even with limitations is the only effective option among the irrigant solutions and intracanal medications on the endotoxin reduction in the dentinal tubules. This experiment evaluated the Nd:YAG laser efficacy regarding the inoculated endotoxin in the root canal with two cinematic irradiation procedures. The irradiation was accomplished using an oscillatory and helicoidal technique after an incubation period where the passage of the inoculated endotoxin inside the root canal through dentin and cement was confirmed. Following this the analysis and comparison among the groups was performed. The Nd:YAG laser (λ=1064 nm) irradiation, used parameters were: 100mJ, 15 Hz, 1,5 W, core fiber diameter of 320 μm, pulse fluency of 124 J/cm2, pulse width of 120 μs and relaxation time interval of 30 s. The data were statistically compared by ANOVA complemented by the Tukey’s test (p≤0,005). The endotoxin concentration at the irradiated samples, regardless the techniques applied were similar. Moreover these concentrations were also similar to those of negative controls and significantly smaller than those of positive controls that were not irratiated (p=0,0271). The Nd:YAG laser irradiation under this experiment conditions was effective on the root canal endotoxin inactivation.

Keywords: endotoxin, dentin, Nd:YAG laser

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

μm

micrometro

μs microssegundo

cm centímetro

cm2 centímetro

quadrado

EDTA ácido

etileno

diamino tetracético

Er:YAG érbio:

ítrio, alumínio, granada

He:Ne hélio-neônio

Hz hertz

J joule

J/cm2

joule por centímetro quadrado

Laser

light amplification by stimulated emission of radiation

mJ milijoule

mJ/p

milijoule por pulso

mm milímetro

NaOCl

hipoclorito de sódio

nm nanômetro

ºC grau

Celsius

pH

potencial de Hidrogênio

s segundo

W Watt

λ

comprimento de onda

% porcentagem

Nd:YAG

Neodímio, Ítrio, Alumínio, Granada

Er:YAG

Érbio, Ítrio, Alumínio, Granada

Er,Cr:YSGG

Érbio, Cromo, Ítrio, Escândio, Gálio, Granada

μl Micro

litro

ml Mililitro

SUMÁRIO

p.

1

INTRODUÇÃO............................................................................................... 11

2

REVISÃO DA LITERATURA......................................................................... 13

2.1

Microbiota Endodôntica ..............................................................................13

2.2

Soluções Irrigadoras e Medicação Intracanal ...........................................18

2.2.1 Efeitos em endotoxinas..................................................................................21

2.3

Laser .............................................................................................................23

2.3.1 Efeito térmico .................................................................................................23

2.3.2

Efeito

antimicrobiano ....................................................................................26

3 PROPOSIÇÃO .............................................................................................. 30

4

MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................ 31

4.1

Lista de Material........................................................................................... 31

4.1.1 Equipamentos................................................................................................31

4.1.2 Materiais ........................................................................................................32

4.2 Aspéctos

éticos ........................................................................................... 33

4.3

Seleção de Materiais e Método de Esterilização....................................... 33

4.4

Preparo dos Espécimes .............................................................................. 35

4.5 Irradiação

Laser ........................................................................................... 40

4.6

Método de Avaliação ................................................................................... 42

4.7 Análise

Estatística ....................................................................................... 45

5 RESULTADOS .............................................................................................. 46

6 DISCUSSÃO ................................................................................................. 50

7 CONCLUSÕES ............................................................................................. 61

REFERÊNCIAS......................................................................................................... 62

APÊNDICES ............................................................................................................. 71

ANEXOS ................................................................................................................... 80

11

1 INTRODUÇÃO

A máxima redução dos microrganismos e de seus componentes constitui um fator determinante no sucesso da terapia endodôntica.

As endotoxinas bacterianas, presentes nas bactérias Gram-negativas, desempenham papel significante nos processos de inflamação, reabsorção óssea, sintomas clínicos e ativação do sistema complemento, além de possuírem habilidade de se difundir através da dentina humana e serem responsáveis por uma série de reações sistêmicas.

O hidróxido de cálcio, apesar das suas limitações, mostra-se como opção única efetiva entre as soluções irrigadoras e as medicações intracanal para obter a inativação ou redução da concentração das endotoxinas nos túbulos dentinários, de dentes portadores de necrose pulpar, até o presente momento.

A utilização do laser, como mais um meio auxiliar à terapia endodôntica, propicia desinfecção em maior profundidade de penetração no interior dos túbulos dentinários, se comparada aos agentes químicos e à medicação intracanal hoje utilizados durante e após o preparo químico−cirúrgico do sistema de canais radiculares. Verifica-se uma diminuição na sintomatologia pós-operatória, assim como uma diminuição no tempo de cura clínica das lesões ósseas radiograficamente discerníveis.

O laser de Nd:YAG possui parâmetros de operação consagrados na literatura e eficiência antimicrobiana até 1000 μm de espessura de dentina.

12

Com base no exposto, julga-se oportuno avaliar a eficácia do laser de Nd:YAG, frente às endotoxinas bacterianas, valendo-se de diferentes cinemáticas de aplicação.

13

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 Microbiota endodôntica

O principal fator etiológico causador da inflamação pulpar é a invasão de microrganismos e ou de seus componentes na polpa.

Em condições normais, o esmalte e o cemento protegem e isolam a dentina e a polpa da agressão microbiana. Quando um desses tecidos é perdido, criam-se condições favoráveis para a invasão microbiana no tecido pulpar.

A cárie dental é a via de entrada mais comum para a penetração de microrganismos e seus componentes no tecido pulpar, induzindo sucessivas respostas inflamatórias e culminando na necrose pulpar, caso não sejam adotadas as devidas medidas terapêuticas (BERGENHOLTZ; CRAWFORD, 1989;

SUNDQVIST, 1992).

A contaminação também pode ocorrer por meio de fraturas, gretas, restaurações com infiltração, enfermidade periodontal, bruxismo, ocasionando desgaste do esmalte e exposição dentinária, ou pela corrente sangüínea, denominada via anacorética (LIN; LANGELAND, 1981; BERGENHOLTZ;

CRAWFORD, 1989).

A elevada permeabilidade da dentina, com 30.000 a 70.000 túbulos por mm2, diâmetro de 1 µm a 4 µm, ramificações laterais e anastomoses de 1 µm (BHASKAR, 1978), viabilizam a difusão de bactérias como, por exemplo, os estreptococos com 0,5 a 0,75 micrometros de diâmetro das suas esférulas (BIER, 1982).

14

Os microrganismos presentes nos canais radiculares infectados representam um grupo restrito de espécimes comparadas à flora total da cavidade oral. Mais de 509 espécies de bactérias são encontradas na cavidade oral, porém alguns fatores como a viabilidade nutricional, baixa tensão de oxigênio nas polpas necrosadas e interações bacterianas são determinantes na seleção da microbiota dos canais radiculares (LEONARDO et al., 1999; SELTZER; FARBER, 1994).

Embora, até o presente momento, não exista um método capaz de resgatar e quantificar todos microrganismos capazes de sobreviver no sistema de canais radiculares (GOMES et al., 2004), esses compõem um grupo diverso de microrganismos com 132 espécies isoladas (DEBELIAN; OLSEN; TRONSTAD, 1995). No entanto, a microbiota com polpa necrótica é dominada por bactérias anaeróbicas, das quais, usualmente, apenas de uma até 12 espécies de bactérias são encontradas no sistema de canais radiculares (FABRICIUS et al., 1982; SUNDQVIST, 1992; ØRSTAVIK; FORD, 1998).

Siqueira Jr (2001) investigou a razão dos insucessos de tratamentos endodônticos realizados conforme protocolo estabelecido. Na maioria dos casos, a falha do tratamento endodôntico foi o resultado de microrganismos que permaneceram na porção apical do sistema radicular. Os microrganismos remanescentes nutrem-se provavelmente do fluido tissular, que pode infiltrar-se em regiões não vedadas de dentes endodonticamente tratados com lesão perirradicular persistente. Como os microrganismos estabelecidos na região do tecido perirradicular são inacessíveis aos procedimentos de desinfecção endodôntica, a infecção extra-radicular pode ser um fator na falha da terapia endodôntica.

Os gêneros de bactérias mais freqüentemente isolados de polpas necrosadas são: Peptostreptococcus, Prevotella, Porphyromonas, Fusobacterium, Eubacterium, 15

Actinomyces e Streptococcus facultativos (GOMES et al., 2004; GOMES; LILLEY; DRUCKER, 1996; JACINTO et al., 2003; SELTZER; FARBER, 1994; SUNDQVIST, 1992).

A partir da década de 90, com o desenvolvimento de novas técnicas de identificação microbiana e da utilização de metodologias de genética molecular, outros microrganismos foram isolados em polpas necrosadas, como, por exemplo, Treponema denticola, Filifactor alocis e Tannerella forsythensis (GOMES et al., 2006; SIQUEIRA Jr et al., 2004).

Gomes et al. (2004) investigaram a flora bacteriana primária e secundária de canais infectados e a associação das espécies constituintes com sinais e sintomas específicos. Os resultados indicaram uma interação complexa, os quais não poderiam ser atingidos por uma única espécie.

As células de bactérias Gram-positivas, tais como Peptostreptococcus e Eubacterium spp., incluem peptideoglicanos e ácidos lipoteicóicos, os quais podem influenciar as reações inflamatórias e potencializar a patogenicidade dos Bacteróides de pigmento negro, estando também relacionados com os sintomas agudos e com a destruição dos tecidos periapicais (HASHIOKA et al., 1992; SUNDQVIST; JOHANSSON; SJOGREN, 1989).

Espécies Gram-negativas tais como Prevotella, Porphyromonas e Fusobacterium podem estar envolvidas no desenvolvimento da sintomatologia clínica devido à presença de endotoxinas, que podem estimular a produção de bradicinina, que é um importante mediador da dor (FARBER; SELTZER, 1988).

As espécies Gram-negativas possuem, estruturalmente, além da camada de peptideoglicano, outra camada mais periférica, denominada de membrana externa, localizada acima do peptideoglicano, que contém lipoproteínas e lipopolissacarídeos

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16

(ambos exclusivos de Gram-negativos). Os lipopolissacarídeos (LPS), quando liberados da célula Gram-negativa, por lise desta ou durante o processo de divisão celular (na forma de vesículas), são conhecidos como endotoxinas, sendo o lipídio A a porção da molécula principal responsável por seus efeitos (RIETSCHEL; BRADE, 1992) (Figura 2.1).

Figura 2.1 - Esquema da parede celular de organismos Gram-negativos (TORTORA; FUNKE; CASE, 1998)

A face exterior da membrana externa é rica em lipopolissacarídeos (LPS) (Figura 2.2), molécula complexa, composta por três regiões distintas: lipídeo A, polissacarídeo central e cadeia polissacarídica lateral O, ou antígeno O. O lipídeo A corresponde à porção tóxica do LPS e geralmente é composto por ácido esteárico, palmítico, mirístico, láurico ou capróico (MADIGAN; MARTINKO; PARKER, 2006).

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17

Figura 2.2 - Esquema do lipopolissacarídeo, encontrado na face exterior da membrana externa (TORTORA; FUNKE; CASE, 1998)

As endotoxinas exercem seus efeitos quando a bactéria Gram-negativa morre e sua parede celular sofre lise, liberando assim a endotoxina. e ocasionando uma piora imediata dos sintomas, mas, usualmente, com conseqüente melhora à medida que a endotoxina se degrada. Todas endotoxinas produzem os mesmos sinais e sintomas, independente da espécie de microrganismo, embora não na mesma intensidade. As respostas do hospedeiro incluem calafrios, febre, fraqueza, dores generalizadas, formação de coágulos, aborto e, em alguns casos, choque e mesmo morte (MADIGAN; MARTINKO; PARKER, 2006).

Acredita-se que a febre (resposta pirogênica) causada por endotoxinas ocorra quando bactérias Gram-negativas são ingeridas por células fagocíticas e degradadas em vacúolos, liberando LPS da parede celular bacteriana. Essas endotoxinas induzem a formação, pelos macrófagos, de pequenas moléculas protéicas denominadas interleucina-1 (IL-1) ― anteriormente denominadas pirógeno endógeno ―, que são transportadas pelo sangue até o hipotálamo, centro de controle de temperatura no cérebro. A IL-1 induz o hipotálamo a liberar lipídios denominados prostaglandinas, que reajustam o termostato no hipotálamo a temperatura maior. O resultado é uma febre. A morte da célula bacteriana, causada por lise ou antibióticos, também pode produzir febre por este mecanismo (MADIGAN; MARTINKO; PARKER, 2006).

18

Foi demonstrado que as endotoxinas bacterianas desempenham papel significante em processos como a inflamação ou reabsorção óssea (DAHLEN; MAGNUSSON; MOLLER, 1981; DWYER; TORABINEJAD, 1981; HOSOYA;

MATSUSHIMA, 1997; JIANG et al., 2002; PITTS; WILLIAMS; MORTON, 1982; RAISZ et al., 1981; WESSELINK; THODEN VAN VELZEN; MAKKES, 1978), estão associadas a canais radiculares com sintomas clínicos e áreas periapicais radiolucentes (HORIBA et al., 1991; JACINTO et al., 2005; KHABBAZ; ANASTASIADIS; SYKARAS, 2000; KHABBAZ; ANASTASIADIS; SYKARAS, 2001; SCHEIN; SCHILDER, 1975; SCHONFELD et al., 1982; YAMASAKI et al., 1992), promovem a ativação do sistema complemento (HORIBA et al.,1992) e possuem habilidade de se difundirem através da dentina humana (HORIBA et al.,1990; NISSAN et al.,1995; OLIVEIRA et al., 2005a).

Murray e Saunders (2000) sugeriram que a bacteriemia ou a associação de endotoxinas bacterianas, subseqüentes à terapia endodôntica, podem causar complicações sistêmicas.

2.2 Soluções Irrigadoras e Medicação Intracanal

A máxima eliminação de bactérias do sistema de canais radiculares propicia ambiente favorável ao reparo dos tecidos perirradiculares, elevando, conseqüentemente, o índice de sucesso da terapia endodôntica em casos de necrose pulpar. O emprego de medicação intracanal entre as sessões do tratamento 19

endodôntico potencializa a desinfecção do sistema de canais radiculares, atuando, sobretudo, sobre microrganismos não afetados pelo preparo químico-cirúrgico.

Os microrganismos localizados em áreas como os istmos, ramificações, deltas, irregularidades, e túbulos dentinários não serão eliminadas somente por meios mecânicos. O uso de agentes químicos como a soluções irrigadoras e medicações antimicrobianas, entre as sessões, visando o controle desses microrganismos e melhor desinfecção do sistema de canais radiculares é de significativa importância (EL KARIM; KENNEDY; HUSSEY, 2007).

Várias substâncias têm sido preconizadas para uso como medicação intracanal. As mais comuns são os derivados fenólicos, aldeídicos e halogenados, além do hidróxido de cálcio e alguns antibióticos (SIQUEIRA Jr; DE UZEDA, 1997).

Apesar dos resultados positivos obtidos em pesquisa, utilizando o hidróxido de cálcio como medicação intracanal, é importante ressaltar que a presença de pó de dentina decorrente da instrumentação endodôntica cria um efeito inibitório sobre a ação dessa substância (HAAPASALO et al., 2000).

O tempo de permanência do hidróxido de cálcio no interior do canal também é um fator relevante à sua eficiência. Estrela et al. (1999) utilizando combinação de microrganismos Gram-negativos e Gram-positivos não obtiveram efeito antimicrobiano no período de até sete dias.

Apesar da adequação cada vez maior aos objetivos específicos dessa fase, não há fármaco que reúna a totalidade das condições ideais e dos requisitos básicos (LAGE MARQUES; ANTONIAZZI, 2000).

Siqueira Jr, Magalhães e Rôças (2007) enfatizam que os meios de cultura que apresentam resultados negativos, não implicam em esterilidade, pois podem ser resultado de limitações do protocolo experimental. Uma desvantagem do protocolo 20

utilizado em vários estudos é que as amostras são obtidas somente no canal principal. Outras regiões do sistema de canais radiculares habitadas por bactérias podem não ser alcançadas nesse procedimento. Adicionalmente, as bactérias podem estar em níveis abaixo da sensibilidade dos métodos de cultura ou serem incapazes de crescer em condições artificiais de laboratório. Mesmo assim, os estudos têm mostrado que o prognóstico favorável do tratamento endodôntico aumenta significativamente quando os canais radiculares não apresentaram cultura de bacterianas positivas previamente à fase de obturação.

A busca de um produto ideal continua com o desenvolvimento de novos materiais e métodos devido às limitações encontradas nas soluções irrigadoras e nas medicações intracanal, tais como: ECA (Sterilox 2500), solução ativada eletroquimicamente, composta de uma solução catiônica, alcalina e com alto poder detergente e outra aniônica, com alto potencial de oxidação e propriedades antimicrobianas (SHETTY et al., 1999). O MTAD, composto de tetraciclina, ácido acético, e detergente, também foi introduzido como um material auxiliar na remoção do smear layer, com característica antimicrobiana (RUFF; MCCLANAHAN; BABEL, 2006; TORABINEJAD et al., 2003). A ozonização da água também tem sido pesquisada como solução irrigante devido a sua alta capacidade antimicrobiana, comprovando eficiência na desinfecção de túbulos dentinários, com baixa citotoxidade (NAGAYOSHI et al., 2003).

21

2.2.1 Efeitos em endotoxinas

O objetivo do tratamento do sistema de canais radiculares de dentes com polpas necrosadas e lesões periapicais crônicas é baseado não somente na eliminação de microrganismos e substrato, mas também na inativação do efeito tóxico do LPS, importante para a cura dos tecidos periapicais (SILVA et al., 2002).

Entretanto, a preparação biomecânica do sistema de canais radiculares somente reduz parcialmente a microbiota endodôntica, não eliminando todos os microrganismos presentes no sistema (BERUTTI; MARINI; ANGERETTI,1997; LAGE

MARQUES; ANTONIAZZI, 2000) e não inativando o LPS quando utilizada a clorexidina em concentrações de 0,12% e 2% (BUCK et al., 2001; GRENIER; BERTRAND; MAYRAND,1995; OLIVEIRA et al., 2007; SILVA et al., 2004; TANOMARU et al., 2003) ou quando se utilizam soluções de hipoclorito de sódio em concentrações de 1% a 5,25% (BUCK et al., 2001; BUTTLER; CRAWFORD, 1982; OLIVEIRA et al., 2007; SILVA et al., 2004; TANOMARU et al., 2003).

Oliveira et al. (2005b) e Oliveira et al. (2007) obtiveram resultados positivos na inativação do LPS quando utilizaram intracanal o polymyxin B, antibiótico que previne o efeito letal da endotoxina em vários animais, inibindo a coagulação intravascular e a reação generalizada de Shwartzman induzidas pelo LPS (EVANS; FEOLA; RAPP, 1999).

As substâncias químicas alcalinas, como o hidróxido de cálcio, neutralizam o LPS por meio de hidrólise do lipídio A, convertendo-o em ácidos graxos e açúcares atóxicos. Os resultados obtidos em diferentes metodologias mostraram-se eficientes.

22

Safavi e Nichols (1993) obtiveram a inativação do LPS utilizando método de avaliação de liberação de ácido graxo. Os mesmos autores, Safavi e Nichols (1994), obtiveram a inativação do LPS mensurado pela secreção de prostaglandina E2 de monócito humano.

O estudo de Buck et al. (2001) quantificou a inativação de até 27,5% de LPS, em um período de incubação do hidróxido de cálcio de cinco dias, calculada por uma estimativa de peso molecular.

Análises histopatológicas em ápices e tecidos periapicais em dentes de cachorro demonstraram padrão de normalidade na avaliação do infiltrado inflamatório, espessura do ligamento periodontal e reabsorção cementária e óssea na utilização do hidróxido de cálcio em presença de LPS (SILVA et al., 2002; TANOMARU et al., 2003).

O LPS induz a formação de osteoclastos e o hidróxido de cálcio inibe significativamente a sua formação. Segundo JIANG et al. (2003), esse pode ser um dos mecanismos pelo qual a utilização do medicamento entre consultas cria um ambiente favorável para a reparação óssea periapical.

Oliveira et al. (2005b) e Oliveira et al. (2007) em estudo in vitro obtiveram inativação do LPS, utilizando lisado de amebócito Limulus, após incubação do hidróxido de cálcio em canais unirradiculares em um período de sete dias.

23

2.3 Laser

2.3.1 Efeito térmico

O laser tem se mostrado um poderoso coadjuvante no tratamento do sistema de canais radiculares, porém é importante a utilização adequada dos parâmetros corretos de energia do pulso, taxa de repetição, potência média, densidade de energia, largura do pulso, além do tempo de aplicação, tempo de relaxação térmica e análise de espessura da dentina remanescente após a instrumentação endodôntica para que se possam simultaneamente obter alto controle de desinfecção e baixos valores de aumento de temperatura, prevenindo assim danos térmicos à dentina, ao cemento e às fibras do ligamento periodontal da região apical.

O laser de Nd:YAG, com a emissão em 1.064 nanômetros, é pouco absorvido pela água e pela hidroxiapatita da dentina, possuidora de 12% de água em sua composição, o que assegura uma baixa absorção deste comprimento de onda.

Ericsson e Albrektsson (1983) avaliaram os limiares de temperatura que promovem injúria térmica ao tecido ósseo. Utilizaram 15 coelhos e em suas tíbias foram acopladas câmaras de temperatura. Em seguida, os animais foram divididos em três grupos e as mencionadas câmaras foram aquecidas a 50 °C por um minuto no grupo A, a 47 °C por cinco minutos no grupo B e a 47 °C por um minuto no grupo C. Seqüencialmente, foram realizadas observações em microscópio para avaliar as respostas imediata e mediata do tecido ósseo. Os autores verificaram que o tecido ósseo aquecido a 50 °C por um minuto e a 47 °C por cinco minutos não se mantém 24

funcional, sendo absorvido e substituído por células de gordura. O limiar para a manutenção da vitalidade do tecido ósseo é de 47 °C por um minuto. Portanto, a temperatura crítica para o dano ósseo é de 47 °C, ou seja, apenas 10 °C acima da temperatura corpórea humana, sendo importante o fator tempo.

Os mesmos autores (ERICSSON; ALBREKTSSON 1983), avaliando o efeito da temperatura na regeneração óssea, realizaram um estudo, em que foi implantado titânio em tíbias de coelhos, posicionando um termopar a 0,5 mm do implante.

Quatro grupos foram criados: o primeiro foi aquecido a 50 °C por um minuto, o segundo a 47 °C por um minuto, o terceiro a 44 °C por um minuto e o quarto não recebeu aquecimento. Após quatro semanas, os animais foram sacrificados e verificou-se que em termos de retenção o terceiro grupo apresentou a mesma dificuldade para remoção dos implantes que a do grupo sem aquecimento, fato confirmado mediante a densitometria. Pelo controle histológico não se verificou diferença qualitativa entre o grupo aquecido a 47 °C e o grupo aquecido a 44 °C.

Esses dois trabalhos serviram de referência para novas pesquisas que avaliaram diversos parâmetros, tendo como limite máximo o aumento da temperatura de 10 °C na superfície radicular.

Bahcall et al. (1992) analisaram o efeito histológico do tratamento endodôntico com laser de Nd:YAG em tecido periapical de cachorros com os parâmetros de 3 W

e 25 Hz. Observou-se que um dia após o tratamento verificava-se necrose no ligamento periodontal, após 15 dias ocorriam sinais de reabsorção óssea, após 30

dias ocorriam anquilose, lise cementária e remodelação óssea. Anic, Tachibana e Masumoto (1996) compararam permeabilidade, morfologia e alterações térmicas dos lasers de Nd:YAG, CO2 e argônio. Verificaram que a temperatura máxima ocorreu em 30% dos casos na região cervical, em outros 30% na região apical e nos 40%

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restantes, no terço médio da superfície externa radicular. Nesse trabalho não houve um controle da espessura remanescente da dentina após o tratamento endodôntico.

Com a aplicação de três segundos em movimentação ápicocoronária, 1 W e freqüência de 20 Hz ocorreu um aumento máximo de temperatura de 17,9 °C.

Utilizando outros parâmetros, novos estudos obtiveram aumentos de temperatura dentro dos limiares de segurança.

Behrens et al. (1993) avaliaram o aumento de temperatura em diferentes espessuras de dentina durante a utilização do laser de Nd:YAG. Concluíram que, quando a energia utilizada correspondia à recomendada para o tratamento de dentina (10 Hz, 80 mJ e 15 Hz, 150 mJ), o aumento de temperatura não causaria danos aos tecidos vizinhos.

Khan et al. (1997) avaliaram as modificações térmicas e morfológicas na porção apical de dentes humanos extraídos tratados com o laser de Nd:YAG, CO2 e argônio. A microscopia eletrônica mostrou que a energia utilizada vaporizou os debris depositados, produzindo uma superfície vitrificada. As maiores alterações térmicas foram produzidas pelo laser de argônio.

Utilizando a fibra do laser de Nd:YAG em movimento cérvico-apical-cervical, Ramskold, Fong e Stromberg (1997), nos parâmetros de 3 W, 50 Hz e 60 mJ

durante 15 segundos, com 15 segundos de relaxação térmica, largura de pulso de 0,8 ms e fibra com 300 micrometros de diâmetro posicionada a 2 mm do ápice, verificaram um aumento de temperatura de até 6 °C, com aferições realizadas a 7

mm do ápice.

Lan (1999) avaliou a elevação de temperatura na superfície radicular. Nos canais de 90 dentes, o terço apical foi irradiado pelo laser de Nd:YAG nos parâmetros de 50 mJ/pulso a 200 mJ/pulso e 20 Hz a 30 Hz e as temperaturas, 26

dessa forma alcançadas, foram aferidas por um termopar localizado externamente à raiz. O aumento de temperatura não excedeu o limiar de 10 °C quando a energia esteve abaixo de 100 mJ/pulso e 20 Hz; 80 mJ/pulso e 25 Hz; ou 60 mJ/pulso e 30

Hz, sempre aplicados por menos de 15 segundos.

A influência da cinemática de aplicação do laser de Nd:YAG nas variações de temperatura, quando comparadas as técnicas aplicadas por Gutknecht (GUTKNECHT et al., 1996b) e Matsumoto (ANIC; TACHIBANA; MATSUMOTO, 1996) e uma técnica com movimento oscilatório foi analisada por Archilla (2001).

Todas as técnicas utilizadas estavam dentro dos padrões de segurança e a técnica oscilatória proporcionou melhor distribuição de calor durante a irradiação do laser.

2.3.2 Efeito antimicrobiano

A elevada permeabilidade da dentina (BHASKAR, 1978), a pequena

dimensão dos microrganismos (BIER, 1982) e a limitação dos agentes químicos em combatê-los à distância tornam o laser um aliado na desinfecção do sistema de canais radiculares.

Utilizando parâmetros de segurança térmica, comprovados na literatura, vários estudos, descritos a seguir, com diferentes microrganismos foram realizados para validar a utilização do laser de Nd:YAG intracanal.

Em um estudo clínico, Gutknecht et al. (1996a) trataram

endodonticamente 517 dentes com seleção estrita do material (em análise radiográfica existia presença de lesões com cinco mm de diâmetro ou mais). A 27

radiação laser de Nd:YAG foi realizada no canal radicular através de uma fibra óptica de quartzo de 200 micrometros, com 1,5 W e 15 Hz. Os critérios de avaliação do sucesso do tratamento foram: redução da radiolucidez apical em período de até doze meses, ausência de queixas, percussão negativa e conforto oclusal quando submetido à carga. O sucesso obtido com este critério foi de 82%.

Os mesmos autores, Gutknecht et al. (1996b), utilizando bactéria Gram-positiva, em dentes extraídos, realizaram aplicação do laser de Nd:YAG com fibra óptica de 200 e 300 micrometros,15 Hz, 100 mJ, 1,5 W, quatro vezes, durante dez segundos cada aplicação, em movimento helicoidal apicocoronário. Obtiveram como resultado médio 99,91% de eliminação de microrganismos.

A redução bacteriana intracanal in vitro do laser de Nd:YAG também foi avaliada por Moritz et al. (1999), que compararam com os efeitos dos lasers de Ho;YAG e de Er:YAG, em dentes inoculados com Escherichia coli e Enterococcus faecallis. Os canais foram irradiados com 0,8 W, 10 Hz e 1,5 W, 15 Hz, respectivamente com um grupo-controle permanecendo sem irradiação. O

procedimento foi repetido cinco vezes por cinco segundos, com 20 segundos de intervalo. Foram colhidas amostras para exame microbiológico, as quais obtiveram uma eliminação bacteriana de 99,64% para o laser de Er:YAG, 99,16% para o laser de Nd:YAG e 99,05% para o laser de Ho:YAG.

A eficiência da utilização do laser na redução microbiana à distância foi avaliada por Klinke, Klimm e Gutknecht (1997), utilizando Streptococcus mutans em fatias de dentina de 100 a 1000 micrometros de espessura. Aplicaram o laser de Nd:YAG, com os parâmetros de 1,5 W, 15 Hz, em uma angulação de 5° com uma fibra de transmissão de 200 micrometros. Apesar da intensidade da irradiação do laser decrescer com o aumento da espessura das fatias de dentina, o efeito 28

bactericida continuou eficaz. O percentual de redução de bactérias variou de 84,8%

a 93,9%. Posteriormente, Berkiten, Berkiten e Okar (2000) avaliaram o efeito antibacteriano do laser de Nd:YAG com 1,8W e 30 Hz, durante 30 segundos nos canais radiculares e nos túbulos dentinários. Utilizaram amostras contaminadas com Streptococcus sanguis e Prevotella intermidia. Pela microscopia de luz e eletrônica de varredura foi demonstrado que houve uma redução de 86,3% de Streptococcus sanguis e uma esterilização de Prevotella intermídia.

O efeito bactericida dos lasers de Nd:YAG a 1 mm espessura foi comparado por Schoop et al. (2004) com os lasers de diodo de 810 nanômetros, Er:YAG e Er,Cr:YSGG, com os mesmos parâmetros de 1,5 W, 15 Hz e sem a utilização de refrigeração. As bactérias utilizadas foram Escherichia coli e Enterococcus faecallis.

Ocorreu uma redução significativa de E. coli em todos os lasers, porém somente os lasers de Er:YAG e de diodo foram capazes de reduzir E. faecallis a um nível significativo .

A avaliação do efeito da irradiação na estrutura celular de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas através da dentina foi estudada por Moritz et al. (2000).

Os resultados mostraram que nas irradiações em que ocorreu imediata destruição estrutural nas bactérias Gram-negativas houve necessidade de repetição do ciclo de aplicação (1,5 W, 15 Hz, durante cinco segundos, cinco vezes com intervalo de 15

segundos) nas bactérias Gram-positivas. Constatou-se que a construção da parede celular é crucial na sensibilidade do tratamento com laser. A elevação de temperatura monitorada foi de 4,3°C. Utilizando a mesma metodologia, porém com outras bactérias Gram-positivas, um ciclo de apenas quatro aplicações, e repetições de até três ciclos, Bergmans et al. (2006) confirmaram a necessidade de mais ciclos 29

de aplicação e também constataram a dificuldade de erradicar o biofilme com o laser de Nd:YAG.

Os efeitos deletérios das endotoxinas são notórios, relatados em várias pesquisas. Até o presente momento, o hidróxido de cálcio mostra-se como única opção efetiva entre as soluções irrigadoras e as medicações intracanal, apesar da sua dependência em relação ao tempo de permanência e a necessária ausência de smear layer. O laser mostra-se eficiente na redução de bactérias Gram-negativas à distância, o que desperta interesse e justifica o estudo da sua atuação frente às endotoxinas.

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3 PROPOSIÇÃO

Constitui objetivo do presente experimento analisar a eficácia da irradiação do laser de Nd:YAG utilizando duas cinemáticas na redução da concentração de endotoxinas na dentina radicular.