Efeitos de protocolos excessivos associados a produtos clareadores caseiros sobre a microestrutura, a composição e as propriedades físicas do esmalte dentário humano / Effects of excessive protocols associated with home bleaching products on the microstructure, composition and physical properties of human tooth enamel

As técnicas clareadoras são consideradas seguras, simples e não invasivas. Assim, ganharam popularidade entre profissionais e pacientes. No entanto, o livre acesso do gel à estrutura dentária e o contato direto com a superfície do esmalte levantam dúvidas sobre seus reais impactos. Novas preocupações surgiram com os chamados produtos de bancada e a possibilidade de auto-aplicação, inclusive com consumo exagerado e/ou sem orientação e acompanhamento. Sendo assim, buscou-se avaliar, os efeitos de produtos clareadores caseiros sobre microestrutura, rugosidade, composição, nanodureza e módulo de elasticidade do esmalte dentário humano, em protocolos de uso normal ou excessivo. Amostras obtidas de 10 terceiros molares foram divididas em 4 grupos: grupo I ­ armazenamento em saliva artificial, grupo II ­ utilização de peróxido de carbamida (PC) 10%, grupo III ­ utilização de peróxido de hidrogênio (H2O2) 10%, grupo IV ­ utilização de tiras clareadoras (H2O2 10%). Cada dente forneceu quatro fragmentos de esmalte para cada um dos grupos. Foram realizadas aplicações diárias de acordo com a recomendação dos fabricantes, e foi adotada simulação de escovação duas vezes ao dia com escova elétrica. Todas as amostras foram armazenadas em saliva artificial e passaram por análises antes do início da terapia, após 4 e 8 semanas de intervenção. A escolha por técnicas não-destrutivas permitiu que cada amostra fosse seu próprio controle. Desse modo, a microscopia confocal por varredura a laser e microscopia de força atômica avaliaram alterações na microestrutura da superfície e foram coletados dados de rugosidade (Sa e Sq) para análise estatística. Os espécimes passaram por testes de nanoindentação para avaliação de nanodureza e módulo de elasticidade. Essas informações foram correlacionadas com as alterações de composição por microespectroscopia Raman. O clareamento com PC não apresentou alterações significativas nas amostras de esmalte, seguindo o padrão de comportamento daquelas escovadas e armazenadas em saliva artificial, tendo se mostrado segura. No entanto, os grupos que passaram por intervenção com H2O2 (III e IV) apresentaram modificações significativas em suas propriedades após 4 e 8 semanas de utilização. A alteração na superfície com aparência mais exposta foi associada a maior detecção de proteínas após as primeiras 4 semanas de utilização, especialmente para o grupo III. Após 8 semanas, a superfície apareceu mais suave, com perda do padrão prismático e queda no conteúdo orgânico, sugerindo uma perda de camadas superficiais desorganizadas. Do mesmo modo, o aumento dos valores de dureza e módulo de elasticidade para essas amostras pareceu derivar do efeito remineralizador da saliva e do papel positivo das proteínas mais expostas nas propriedades mecânicas permitindo maior deslizamento dos cristais e acomodação frente às cargas. Conclui-se que o uso de géis a base de H2O2 deve ser cauteloso, seguindo as recomendações profissionais e que são necessários testes in situ e in vivo para confirmar as tendências observadas.

The bleaching techniques are considered safe, simple and non-invasive and thus have gained popularity among professionals and patients. However, the free access of the gel to dental structures and the direct contact with the surface of the enamel, during the whole treatment raises doubts, about its possible impacts. Concerns were also raised about the emergence of so-called over-the-counter products and the possibility of self-application that could lead to excessive consumption and / or lack of guidance and monitoring. The aim of this study was to evaluate the effects of home bleaching products on the microstructure, roughness, composition, nanohardness and elastic modulus of human dental enamel in protocols of normal or excessive use. Samples were obtained from 10 third molars and divided into 4 groups: group I - storage in artificial saliva, group II - treatment with 10% carbamide peroxide, group III - treatment with 10% hydrogen peroxide, group IV - treatment with whitening strips (10% hydrogen peroxide). Each tooth provided four enamel fragments for treatment in each one of the groups. Daily applications were performed according to the manufacturers' recommendations, and a brushing simulation was used twice a day with an electric brush. All samples were stored in artificial saliva at the treatment intervals and were analyzed before the start of therapy, after 4 and 8 weeks of intervention. The choice by non-destructive techniques allowed each sample to be its own control. Qualitative analyzes of microstructure alteration were carried out using confocal laser scanning microscopy and atomic force microscopy. Roughness data (Sa and Sq) were also obtained for statistical analysis. Nanoindentation tests were used to determine changes in the nanohardness and elastic modulus. All of this information was correlated with composition changes by Raman micro-spectroscopy. Carbamide peroxide bleaching showed no significant changes in enamel samples, following the behavior pattern of those brushed and stored in artificial saliva, and therefore considered safe. However, the groups treated with hydrogen peroxide (III and IV) showed significant modifications in their properties after 4 and 8 weeks of treatment. The change in surface with more exposed appearance was associated with greater protein detection after the first month of treatment, especially for group III. After 8 weeks, the surface appeared smoother, with reduction of prismatic pattern and drop in organic content, suggesting a loss of disorganized mineral surface layers. Likewise, the increase in hardness and elastic modulus values for these samples seems to derive from the remineralizing effect of saliva and the positive role of the most exposed proteins in the mechanical properties, allowing greater slip of the crystals and accommodation with the loads. These changes may not reach clinically perceptible patterns but reinforce the importance of dentists' supervision and monitoring, since in-vivo the patient may be exposed to other challenges that may worsen the impacts. It is concluded that the use of hydrogen peroxide gels in bleaching therapies should be under professional supervision and that in situ and in vivo tests are required to confirm the observed trends.

Caracterização molecular e bioquímica de lesões de tireoide / Biochemical and Molecular characteristics of thyroid lesions

Introdução: O diagnóstico óptico através da espectroscopiaRaman é amplamente utilizado na indústria para estudo decomposição de materiais e recentemente foi introduzido emanálises de tecidos biológicos. É possível a caracterizaçãode lesões através de alterações bioquímicas identificadasprecocemente às alterações morfológicas. Objetivo: caracterizare diferenciar tecidos normais de tumorais da tireoide pelatécnica de espectroscopia Raman confocal. Método: Um totalde 21 espectros de tecido de tireoide, sendo 8 normais e 13tumorais (carcinoma papilífero), foram obtidos pela técnica deespectroscopia Raman confocal e processados pelos softwaresMatlab 6.1, Origin 8.6 e OPUS®. A análise estatística para aseparação das amostras baseados nas características bioquímicasde cada grupo foi realizada pelo programa Minitab®. Resultados:um importante aumento de intensidade de alguns modosvibracionais foi verificado nos espectros de câncer em relação aonormal. A análise multivariada possibilitou diferenciação de 100%para tecidos normais e de 84,6% para tumorais, o que equivalea uma proporção discriminante de 90,5%. Conclusão: A técnicade espectroscopia Raman se mostrou eficiente na detecção dealterações bioquímicas das lesões de tireoide e na diferenciaçãoentre os tecidos.

Differential diagnosis in primary and metastatic cutaneous melanoma by FT-Raman spectroscopy / Diagnóstico diferencial no melanoma primário e metastático por espectroscopia FT-Raman

PURPOSE: To qualify the FT-Raman spectral data of primary and metastatic cutaneous melanoma in order to obtain a differential diagnosis. METHODS: Ten normal human skin samples without any clinical or histopathological alterations, ten cutaneous melanoma fragments, and nine lymph node metastasis samples were used; 105, 140 and 126 spectra were obtained respectively. Each sample was divided into 2 or 3 fragments of approximately 2 mm³ and positioned in the Raman spectrometer sample holder in order to obtain the spectra; a monochrome laser light Nd:YAG at 1064 nm was used to excite the inelastic effect. RESULTS: To differentiate the three histopathological groups according to their characteristics extracted from the spectra, data discriminative analysis was undertaken. Phenylalanine, DNA, and Amide-I spectral variables stood out in the differentiation of the three groups. The percentages of correctly classified groups based on Phenylalanine, DNA, and Amide-I spectral features was 93.1 percent. CONCLUSION: FT-Raman spectroscopy is capable of differentiating melanoma from its metastasis, as well as from normal skin.

OBJETIVO: Qualificar os dados espectrais FT-Raman do melanoma cutâneo primário e metastático e assim realizar o diagnóstico diferencial. MÉTODOS: Foram utilizadas amostras de 10 fragmentos de pele sem alterações clínicas ou histopatológicas, 10 de melanomas cutâneos e 9 de metástases linfonodais; 105, 140 and 126 espectros foram obtidos respectivamente. Cada amostra foi dividida em 2 ou 3 frações de 2 mm³ e posicionada no porta amostras do espectrômetro Raman para obtenção dos espectros, por meio da excitação do espalhamento inelástico pelo laser de Nd:YAG em 1064 nm incididos na amostra. RESULTADOS: Para diferenciar os três grupos formados de acordo com as características fornecidas pelos espectros, realizamos a análise discriminante dos dados. As variáveis espectrais Fenilalanina, DNA e Amida-I se destacaram na capacidade de diferenciação dos três grupos histológicos. A porcentagem de classificação correta utilizando estes critérios foi de 93,1 por cento; o que mostra a eficiência da análise realizada. CONCLUSÃO: A espectroscopia FT-Raman é capaz de diferenciar o melanoma de sua metástase, assim como da pele normal.

FT-Raman spectroscopy for the differentiation between cutaneous melanoma and pigmented nevus / Espectroscopia FT-Raman na diferenciação entre melanoma cutâneo e nevo pigmentado

Cutaneous melanoma is the most aggressive type of skin cancer and Ft-Raman spectroscopy has been studied as a potential method that could be a real alternative for early diagnosis of neoplasms. PURPOSE: To qualify the spectral FT-Raman data, in order to differentiate cutaneous melanoma and pigmented nevus. METHODS: For this study, 10 samples of cutaneous melanoma, 9 samples of pigmented nevi, and 10 samples of normal skin were obtained by incisional biopsies performed during plastic surgeries ex vivo, immediately after removing the surgical sample. RESULTS: The FT-Raman spectra of each group presented a high correlation between the elements of the same group, thus favoring the elaboration of spectral averages. When analyzing the spectral standard of each group, the normal skin standard did not show a significant variation between the spectra; the standard of the pigmented nevi group showed significant variation, and the cutaneous melanoma group also showed variation. Through univariate analysis, specific bands were detected for each vibrational mode identified. The discriminatory analysis of the data showed a 75.3 percent efficiency of the differentiation between the three groups studied. CONCLUSION: The vibrational modes Polysaccharides, Tyrosine and Amide-I differentiated the melanoma from the pigmented nevus.

O melanoma cutâneo é o câncer de pele mais agressivo, e a espectroscopia FT-Raman tem sido estudada como um método em potencial que pode ser uma verdadeira alternativa no diagnóstico precoce de neoplasias. OBJETIVO: Qualificar os dados espectrais FT-Raman de modo a diferenciar melanoma cutâneo de nevo pigmentado. MÉTODOS: Foram utilizadas 10 amostras de melanoma cutâneo, obtidas por meio de biopsias incisionais realizadas "ex-vivo"; nove amostras de nevo pigmentado e 10 amostras de pele normal foram coletadas durante cirurgias plásticas. RESULTADOS: Os espectros FT-Raman de cada grupo diagnóstico apresentaram alta correlação entre os elementos do mesmo grupo, o que favoreceu a realização das médias espectrais. Analisando o padrão espectral de cada grupo, o de pele normal não mostrou grande variação entre os espectros; o de nevo pigmentado apresentou variação notável e, o grupo melanoma primário também indicou variação. Por meio de análise univariada foram identificadas bandas específicas para cada modo vibracional identificado. A análise discriminante aos dados mostrou 75,3 por cento de eficiência na diferenciação entre os três grupos estudados. CONCLUSÃO: Os modos vibracionais Polissacarídeos (Banda I), Tirosina (Banda 6) e Amida I (Banda 10) diferenciaram o melanoma do nevo pigmentado.