Systemic effects (risks) of water fluoridation

Abstract Since the 1950s, the benefits and risks of fluoridated water use have been debated worldwide. In the past, it was considered that the systemically ingested fluoride would exert its primary preventive effect after being incorporated into the enamel as fluorapatite, making the enamel more resistant to the caries process; however, it is now recognized that the main effect of water fluoridation is local and post eruptive. On the other hand, irrespective of the caries decline reported worldwide, the anticaries benefit of water fluoridation continues to be observed even in developed countries. Regarding the risks, water fluoridation is considered an acceptable community-based method for fluoride delivery, because the risk of developing dental fluorosis lesions due to the ingestion of fluoride during the enamel formation period has been deemed acceptable when contrasted to the anticaries benefits of fluoride. However, the use of fluoride in water to control caries has created a controversy due to data associating water fluoridation as the cause of some systemic diseases. Therefore, the aim of this descriptive review was to discuss the systemic effects (risks) of water fluoridation use.

Resumo Desde 1950, os benefícios e riscos do uso da água fluoretada têm sido debatidos mundialmente. No passado, foi considerado que o fluoreto ingerido sistemicamente exerceria seu efeito preventivo de cárie pela sua incorporação ao esmalte como fluorapatita, tornando o esmalte mais resistente ao processo de desenvolvimento de lesões de cárie; entretanto, é atualmente reconhecido que o principal efeito da fluoretação da água é local e pós-eruptivo. Por outro lado, independente do declínio de cárie que tem sido observado mundialmente, o benefício anticárie da fluoretação da água continua sendo observado mesmo em países desenvolvidos. Com relação aos riscos, fluoretação da água é considerada uma estratégia aceitável de saúde pública para uso de fluoreto, porque o risco de desenvolvimento de fluorose dental devido à ingestão de fluoreto durante o período de formação do esmalte foi considerado aceitável quando comparado aos benefícios anticárie do flúor. Entretanto, o uso de fluoreto na água para controlar cárie tem gerado controvérsias devido a dados de pesquisa que associam fluoretação da água como causa de algumas doenças sistêmicas. Assim, o objetivo dessa revisão descritiva foi discutir os efeitos sistêmicos (riscos) da fluoretação da água..

Período de wash-out en diseños experimentales cruzados con dentífrico de alta concentración de fluoruro / Wash-out period for crossover design experiments using high fluoride concentration dentifrice

OBJETIVO La mayoría de los estudios cruzados con dentífrico fluoretado (DF) de concentración estándar (1.000-1.500 ppm F) han empíricamente utilizado un periodo de wash-out de 7 días para eliminar el efecto residual del tratamiento. Para DF de alta concentración (5.000 ppm F) este periodo es desconocido y sería necesario un tiempo mayor para la remoción de fluoruro (F) de la saliva. Este estudio verificó si menos de 7 días sería suficiente para eliminar el F residual de la saliva después de uso DF de 5.000 ppm F. METODOLOGÍA Estudio in vivo, análisis ciego, donde voluntarios (n = 6) cepillaron sus dientes 3 veces por día en la secuencia: a) periodo inicial o lead-in de 3 días con uso de dentífrico placebo de fluoruro (DP) (0 ppm F); b) uso de DF de alta concentración (5.000 ppm F) por 4 días; y c) wash-out con uso de DP por 3 días. Durante los 3 periodos, saliva estimulada y no estimulada fue colectada en ayuno (después del periodo overnight del último cepillado). La concentración de F en la saliva fue evaluada utilizando electrodo específico. RESULTADOS El F en la saliva después de suspendido el uso de DF (periodo de wash-out) fue similar a los valores basales. Concentraciones de F no presentaron diferencias entre saliva estimulada y no estimulada. CONCLUSIÓN Dos días de wash-out con dentífrico no fluorado fueron suficientes para eliminar F residual en la saliva después de haber utilizado dentífrico de alta concentración. Estos resultados son válidos también para dentífrico de concentración estándar.

OBJECTIVE Most crossover studies using fluoride dentifrice (FD) of standard concentration (1000-1500 ppm F) have empirically used a wash-out period of 7 days to remove the residual effect of the treatment. For higher concentrations of FD (5000 ppm F) the period is unknown, and a longer time may be required to remove fluoride (F) from saliva. Therefore, the aim of the study was to determine if less than 7 days of wash-out would be sufficient to remove residual F in saliva after using 5000 ppm F FD. METHODOLOGY An in vivo study, blind analysis, was conducted on volunteers (n = 6) who brushed their teeth 3 times per day in the following sequence: a) initial or lead-in period of 3 days using placebo fluoride dentifrice (PD) (0 ppm F); b) using a high concentration FD (5000 ppm F) for 4 days; and c) wash-out using PD for 3 days. During the 3 periods, samples of non-stimulated and stimulated saliva were collected after fasting (one overnight period from the last brushing). Fluoride concentration was assessed in saliva using a fluoride specific electrode. RESULTS F concentrations in saliva after discontinued use of FD (wash-out period of 2 and 3 days) were similar to baseline values. F concentrations did not differ between unstimulated and stimulated saliva. CONCLUSION A two day wash-out period using non-fluoridated dentifrice was sufficient to eliminate residual F in saliva after use of a high concentration F dentifrice. These results are also valid for standard concentrations of dentifrice.

Concentración de fluoruro en aguas embotelladas comercializadas en Chile: importancia en caries y fluorosis dental / Fluoride concentration in bottled waters sold in Chile

Background: Bottled water consumption has currently increased and their fluoride (F) concentration may not be ideal in terms of caries benefit or risk of fluorosis. While low concentrations would have little anticaries effect, high F concentration would increase the risk of dental fluorosis. Aim: To measure F concentration in bottled waters sold in Chile. Material and Methods: Thirty bottles of water were purchased (15 sold as mineral water, six sold as purified water and nine as favored water). Samples were analyzed in duplicate with a previously calibrated ion-specific electrode. Mean F concentration of each product was calculated and expressed as ppm F (mg F/L). Results: A mean (± SD) concentration of 0.39 ± 0.42, 0.02 ± 0.006 and 0.11 ± 0.18 ppm F for mineral, purified and favored waters respectively, was found. Three samples were within the optimal F concentration recommended for drinking water in Chile, which ranges from 0.6 to 1.0 ppm F. Two were above such concentration and the others below. Only two waters displayed F concentration information in the label, which was corroborated by the analysis. Conclusions: Only 10% of the bottled waters commercialized in Chile have potential to prevent caries. The F concentration in most of them does not represent an increased risk of fluorosis.

Qualidade da água para consumo humano e concentração de fluoreto / Drinking water quality and fluoride concentration / Calidad del agua para consumo humano y concentración de fluoruro

O artigo visa analisar a concentração de fluoreto na água para consumo humano, considerando o balanço entre benefícios e riscos à saúde, e produzir subsídios para atualização da legislação brasileira. Estudos de revisão sistemática, documentos oficiais e dados meteorológicos foram examinados. As temperaturas nas capitais brasileiras indicam que o fluoreto deveria variar de 0,6 a 0,9 mg/L para prevenir cárie dentária. Concentração de fluoreto natural de 1,5 mg/L é tolerável para consumo no Brasil se não houver tecnologia de custo-benefício aceitável para ajuste/remoção do seu excesso. A ingestão diária de água com fluoreto em concentração > 0,9 mg/L representa risco à dentição em menores de oito anos de idade e os consumidores deveriam ser expressamente informados desse risco. Considerando a expansão do programa nacional de fluoretação da água para regiões de clima tipicamente tropical, deve-se revisar a Portaria 635/75, relacionada ao fluoreto adicionado às águas de abastecimento público.

This paper aimed to analyze the fluoride concentration in drinking water, taking into account the balance between the benefits and risks to health, in order to produce scientific backing for the updating of the Brazilian legislation. Systematic reviews studies, official documents and meteorological data were examined. The temperatures in Brazilian state capitals indicate that fluoride levels should be between 0.6 and 0.9 mg F/l in order to prevent dental caries. Natural fluoride concentration of 1.5 mg F/l is tolerated for consumption in Brazil if there is no technology with an acceptable cost-benefit ratio for adjusting/removing the excess. Daily intake of water with a fluoride concentration > 0.9 mg F/l presents a risk to the dentition among children under the age of eight years, and consumers should be explicitly informed of this risk. In view of the expansion of the Brazilian water fluoridation program to regions with a typically tropical climate, Ordinance 635/75 relating to fluoride added to the public water supply should be revised.

El artículo busca analizar la concentración de fluoruro en el agua para consumo humano considerando el balance entre beneficios y riesgos a la salud y producir subsidios para actualización de la legislación brasileña. Estudios de revisión sistemática, documentos oficiales y datos meteorológicos fueron examinados. Las temperaturas en las capitales brasileñas indican que el fluoruro debería variar de 0,6 a 0,9 mg/L para prevenir caries dentaria. Concentración de fluoruro natural de 1,5 mg/L es tolerable para consumo en Brasil si no hay tecnología de costo-beneficio aceptable para ajuste/remoción de su exceso. La ingestión diaria de agua con fluoruro en concentración > 0,9mg/L representa riesgo para la dentición en menores de ocho años de edad y los consumidores deberían ser expresamente informados de este riesgo. Considerando la expansión del programa nacional de fluorificación del agua para regiones de clima típicamente tropical se debe revisar el Documento Público 635/75, relacionado con el fluoruro adicionado a las aguas de abastecimiento público.

Concentração de fluoreto em arroz, feijão e alimentos infantis industrializados / Fluoride concentrations in typical Brazilian foods and in infant foods

OBJETIVO: Determinar a concentração de fluoreto na refeição brasileira típica (arroz e feijão) e em alimentos infantis industrializados e estimar suas contribuições para fluorose dental. MÉTODOS: Os alimentos foram adquiridos de supermercados das cidades de Piracicaba e Campinas, SP, Brasil. Os alimentos infantis industrializados foram comprados em 2001 e o arroz e feijão em 2003, e imediatamente analisados. Foram analisadas três marcas de arroz, três de feijão e 36 amostras de alimentos infantis divididos em cinco grupos: prontos para o consumo; mingaus; alimentos formulados; leites em pó e outros alimentos. No arroz e feijão, foram determinadas as concentrações de fluoreto nas sementes "in natura" e após cozimento com água destilada ou fluoretada (0,7 ppm). Todas as análises de fluoreto foram feitas com eletrodo específico. Considerou-se 0,07 mg/kg/dia como a dose limite de exposição a fluoreto para risco de fluorose. RESULTADOS: A concentração de fluoreto encontrada nos grãos de arroz e feijão foi baixa. Porém, a concentração aumentou 100-200 vezes após cozimento em água fluoretada e mesmo assim, foi menor que a encontrada em alguns alimentos industrializados. Uma refeição com arroz e feijão preparada com água fluoretada seria responsável por 29 por cento da dose limite de ingestão de fluoreto em termos de fluorose aceitável; a contribuição de alguns alimentos industrializados atingiria 45 por cento. CONCLUSÕES: A alimentação típica brasileira, mesmo preparada com água fluoretada, é mais segura em termos de risco de fluorose dental que alguns alimentos infantis industrializados.

OBJECTIVE: To determine fluoride concentrations in the typical Brazilian meal (rice with beans) and in processed infant foods, and to estimate their contribution towards dental fluorosis. METHODS: The foods were purchased at supermarkets in the cities of Piracicaba and Campinas, Southeastern Brazil. The processed infant foods were bought in 2001 and the rice and beans in 2003, and they were analyzed immediately. Three brands of rice, three brands of beans and 36 samples of infant foods were analyzed, divided into five groups: ready-to-eat, porridges, formulated foods, powdered milk and others. For the rice and beans, fluoride concentrations were determined in the raw grains and after they were cooked with fluoridated (0.7 ppm) or distilled water. All the fluoride analyses were performed using a specific electrode. A dose of 0.07 mg/kg/day was considered to be the upper limit of fluoride exposure in terms of fluorosis risks. RESULTS: The fluoride concentrations found in the grains of rice and beans were low. However, they increased 100 to 200-fold after cooking in fluoridated water. Even so, they were lower than what is found in some processed foods. A meal of rice and beans prepared with fluoridated water would be responsible for 29 percent of the threshold dose for fluoride intake in terms of acceptable fluorosis; the contribution from some processed foods reaches 45 percent. CONCLUSIONS: The typical Brazilian food, even when prepared with fluoridated water, is safer in terms of the risk of dental fluorosis than are some processed infant foods.

Influence of rinsing and expectoration after toothbrushing on fluoride dose and ingested amount by use of conventional and children's fluoride dentifrices

O objetivo deste estudo foi analisar a quantidade de fluoreto ingerido e a dose a que crianças estão expostas através do uso de dentifrício convencional (1500 ppmF) e infantil com sabor especial (1100 ppmF) e avaliar a influência do enxágüe e expectoração pós-escovação. Realizaram-se 6 escovações (3 com cada dentifrício) e coletas dos seus resíduos, em 42 crianças de 20 a 30 meses de idade, residentes em Belo Horizonte, MG, Brasil. Determinou-se a concentração de fluoreto nos resíduos coletados e dentifrícios utilizados. Pelo princípio da diferença foi obtida a quantidade ingerida. 64,3% das crianças não realizaram a expectoração e o enxágüe. Quando comparada a dose com o fato da criança ter feito enxágüe ou não, nenhuma diferença significativa foi encontrada (p³0,05), independentemente do tipo de dentifrício. Quando usado o dentifrício infantil, as crianças que não expectoraram estavam expostas a uma dose superior às que expectoraram (p=0,032), o mesmo não foi observado com o uso do dentifrício convencional (p=0,081). Conclui-se que o enxágüe e a expectoração pós-escovação não tiveram influência sobre a dose de fluoreto a que as crianças estavam expostas pelo uso do dentifrício. Entretanto, no caso do dentifrício infantil, a expectoração esteve diretamente associada à dose.

Estabilidade do flúor e da embalagem de um dentifrício evidenciador de placa bacteriana / The stability of fluoride of dentifrice with dental plaque disclosing and its containers

Os dentifrícios fluoretados são importantes para o controle de cárie dental, pois levam flúor topicamente aos dentes durante a escovação. Entretanto, isto depende de formulação adequada e as normas brasileiras que regulamentam os dentifrícios fluoretados tem sofrido modificações nos últimos anos. O evidenciador de placa pode ser incorporado ao dentifrício o que irá fazer com que este além de levar flúor tópico aos dentes possa evidenciar a placa dental, facilitando assim sua remoção e enfatizando a promoção de saúde. O dentifrício evidenciador de placa analisado foi o Dent Plaque e verificou-se a quantidade e a estabilidade de flúor solúvel total. A média (n = 6) dos resultados foi 1115,7 ppm F sendo que após 7 meses de armazenamento, foi de 1184,6 ppm F. Verificou-se em função do tempo que as embalagens estufaram, com extravasamento de dentifrício. Pode-se concluir que as amostras desse dentifrício corresponderam às normas da vigilância sanitária com relação à concentração de flúor e portanto, pode auxiliar no controle da cárie dental. Por outro lado, o estufamento das embalagens e extravasamento de dentifrício pode comprometer seu uso.

Dentifrício fluoretado e risco de fluorose dentária / Fluoridated dentifrice and risk of dental fluorosis

Nas últimas décadas do século XX, foi constatado um declínio na prevalência da cárie dental, o qual tem sido atribuído ao uso do dentifrício fluoretado. Entretanto, paralelamente há relatos de que a fluorose dentária tem aumentado. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a dose de flúor ingerida (mg de F/kg de peso corpóreo/dia) e fatores que contribuem para a mesma quando da escovaçäo dentária. Participaram da pesquisa 32 crianças de 20 a 30 meses de idade residentes em Ibiá-MG, cidade com água fluoretada. A porçäo de dentifrício colocada pela criança sobre a escova dental foi pesada para a determinaçäo da exposiçäo ao flúor com base na concentraçäo de flúor solúvel encontrada em cada dentifrício. As crianças realizaram a escovaçäo de forma habitual, sendo coletados os produtos expectorados e a água utilizada para a lavagem da escova. Para todas as análises de flúor, usou-se um eletrodo específico Orion 96-09. As crianças foram submetidas a uma dose média de 0,061 ñ 0,008 mg de F/kg/dia (média ñ dp), com a variabilidade de 0,011 a 0,181. O teste t mostrou que essa dose seria equivalente à dose máxima - limite de risco para uma fluorose dentária clinicamente aceitável -, estimada em 0,07 mg de F/kg/dia. Verificou-se a correlaçäo significante entre a dose e a quantidade de dentifrício usada na escovaçäo (r = 0,60, p = 0,0003), bem como entre a dose e a freqüência de escovaçäo (r = 0,42, p = 0,0182). Concluiu-se que, em média, as crianças estäo sendo submetidas a uma dose de flúor näo preocupante em termos de risco de fluorose dentária esteticamente comprometedora. Entretanto, devido à alta variabilidade, medidas devem ser tomadas para reduzir a ingestäo de dentifrícios e aumentar a segurança daqueles submetidos a doses até duas vezes superior ao limite

In situ study of sucrose exposure, mutans streptococci in dental plaque and dental caries

O objetivo deste estudo foi investigar a relação entre exposição à sacarose, níveis de estreptococos do grupo mutans e cárie dental. Voluntßrios adultos participaram neste estudo cruzado realizado em 4 fases de 28 dias cada. Os voluntários utilizaram dispositivos intra-orais palatinos contendo blocos de esmalte dental humano e gotejaram solução de sacarose 20 por cento sobre os blocos dentais de 0 a 8 vezes/dia. Após cada fase, as unidades formadoras de colônias (UFC) foram determinadas na placa dental e cárie foi avaliada atravéz de microdureza da lesão do esmalte. Freqüência do uso de sacarose não teve efeito estatisticamente significante nos níveis de estreptococos do grupo mutans. Nos testes de microdureza, diferenças significativas (p<0,05) em relação à área de perda mineral somente foram observadas quando a exposição à sacarose foi de 8 vezes/dia. Resultados similares foram obtidos quando a microdureza da lesão de cárie foi avaliada a cada distância da superfície do esmalte.

Demonstraçäo da presença do flúor no líquido amniótico / Demonstration of the presence of fluoride in amniotic fluid

A existência do flúor na água natural, alimentos, estruturas ósseas e diversos fluidos biológicos (plasma, urina, suor, saliva ... ) leva à suposiçao de sua existência no líquido âmnico (LA). Este estudo objetivou desenvolver um método capaz de demonstrar a presença ou nao do flúor no LA. Uma primeira tentativa, realizada com um fluorímetro especifico para dosagens desse íon em águas de abastecimento, fluoretadas natural ou artificialmente, nao obteve sucesso. Tentativas posteriores, utilizando-se o método potenciométrico, que apresenta maior sensibilidade, mostraram, provavelmente pela primeira vez, a presença do íon fluoreto no LA, em concentraçoes muito baixas. Em estudos subseqüentes, objetivando a escolha de método e de técnica mais apropriados para a leitura do íon fluoreto no LA, optou-se pela técnica da adiçao conhecida. Sao apresentados os resultados das dosagens do íon fluoreto no líquido amniótico de 13 pacientes clinicamente normais e que nao tiveram incremento artificial de flúor. A idade média das pacientes foi 26,5 (variaçao de 15 a 45 anos) e o número de gestaçoes teve média de 5,3 (variaçao l a 18). A concentraçao de fluoretos no líquido amniótico foi em média = 10,7 ñ sd 7,3. Observou-se correlaçao positiva (r = 0,848) entre a idade da gestante e a concentraçao de fluoreto, o que nao ocorreu em relaçao à idade da gestaçao (semanas).

Demonstraçäo da presença do flúor no líquido amniótico / Demonstration of the presence of fluoride in amniotic fluid

A existência do flúor na água natural, alimentos, estruturas ósseas e diversos fluidos biológicos (plasma, urina, suor, saliva...) leva à suposiçao de sua existência no líquido âmnico (LA). Este estudo objetivou desenvolver um método capaz de demonstrar a presença ou nao do flúor no LA. Uma primeira tentativa, realizada com um fluorímetro específico para dosagens desse íon em águas de abastecimento, fluoretadas natural ou artificialmente, nao obteve sucesso. Tentativas posteriores, utilizando-se o método potenciométrico, que apresenta maior sensibilidade, mostraram, provavelmente pela primeira vez, a presença do íon fluoreto no LA, em concentraçoes muito baixas. Em estudos subseqüentes, objetivando a escolha de método e de técnica mais apropriados para a leitura do íon fluoreto no LA, optou-se pela técnica da adio conhecida. Sao apresentados os resultados das dosagens do íon fluoreto no líquido amniótico de 13 pacientes clinicamente normais e que nao tiveram incremento artificial de flúor. A idade média das pacientes foi 26,5 (variaçao de 15 a 45 anos) e o número de gestaçoes teve média de 5,3 (variaçao l a 18). A concentraçao de fluoretos no líquido amniótico foi em média = 10,7sd 7,3. Observou-se correlaçao positiva (r = O.848) entre a idade da gestante e a concentraçao de fluoreto, o que nao ocorreu em relaçao à idade da gestaçao (semanas).

Análise do teor de flúor no líquido amniótico em gestantes clinicamente normais no terceiro trimestre da gestaçäo / Analysis of the amniotic fluid fluoride concentrations in clinically normal pregnant women in the third gestational trimester

No presente estudo, em 37 gestantes clinicamente normais, no terceiro trimestre da gestaçao, estudou-se o teor de flúor no líquido amniótico. Para isto, foi feita uma subdivisao em grupos: controle (GI) e experimentais (GII e GIII). GI se constituiu de gestantes que nao fizeram uso de incremento de flúor artificialmente; o GII, por gestantes que beberam água de abastecimento público contendo O,7 ppm F-e, o GIII, por gestantes que, além de beberem água contendo O,7 ppm F-, foram suplementadas com complexo vitamínico, contendo O,6 mg de flúor por comprimido (um comprimido via oral ao dia, durante 15 dias). Utilizou-se potencímetro digital 7Ol-A, da ORION, para determinaçao dos teores de flúor, através de eletrodos específicos. Nos resultados obtidos, constatou-se x- = 10,7 e sd = 7.3 no GI, x- = l1,0 e sd = 4,0 no GII e, finalmente, x- = 11,2 e sd 4.2 ng/ml para o GIII. Verificou-se haver incremento natural de flúor no líquido amniótico no GI e que nao houve diferença significativa em relaçao a grupos com incremento artificial (GII e GIII). Demonstrou-se, ainda, haver correlaçao do teor de flúor no líquido amniótico com a idade da gestante. Nao houve, entretanto, correlaçao entre a idade da gestaçao e o teor de flúor no líquido amniótico.

Alteraçöes dos níveis de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina induzidas pela ingestäo de flúor em ratos / Changesin calcium, phosphorus and alkaline phosphatase levels induced by ongestion of high fluoride concentrations in rats

Este trabalho teve por objetivo determinar as possíveis alterações dos níveis séricos de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina, como também nos níveis de cálcio e fósforo ósseo, em ratos recém-desmamados submetidos durante 69 dias a ingestão diária de, respectivamente, 50 a 70 ppm de flúor na água. Os dados apresentados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey e permitiram concluir que: (1) houve significante redução do Ca++ plasmático (mg por cento) e ósseo (mg/g) tanto no grupo A (70 ppm de flúor) quanto no grupo B (50 ppm) quando comparados ao grupo controle, apresentando uma diferença mínima significativa a nível de 5 por cento de 1,57 e 8,53, respectivamente; (2) foi verificada significante redução de fósforo a nível ósseo (mg/g) nos grupos A e B, apresentando uma DMS de 4,39, o mesmo não ocorrendo com o fósforo plasmático; (3) foi observado significante aumento da fosfatase alcalina (UI) nos grupos A e b, apresentando uma DMS de 17,86; (4) houve significante aumento do flúor plasmático (ng/ml) e ósseo (mg/g) nos grupos tratados, apresentando uma DMS de 75,01 e 234,39 respectivamente

Efeito do parotin sobre a incorporaçäo de glicose pelo tecido adiposo do epidídimo de ratos normais e diabéticos: estudo in vitro / Effects of parotin on the glucose uptake by epididymal fat tissues of normal and diabetic rats: study in vitro

The effects of the active principle from alivary glands - Parotin - on the glucose uptake by epididymal fat tissues of normal and diabetic rats were studied i vitro. Two groups of animals were tested: group I: control group (30 animals) and group II: experimental diabetic group (30 animals). Epididymal fat tissues were removed, incubated in Warburg flasks in presence of glucose, insulin, parotin and insulin + parotin. The results showed that the Parotin was more effective than insulin in the control and diabetic groups. Insulin + parotin, in both treatments, had no synergic effect