Avaliação do efeito protetor, remineralizante e antimicrobiano de dentifrícios contendo partículas bioativas / Evaluation of protective, remineralizing and antimicrobial effect of toothpastes containing bioactive particles

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial protetor contra a desmineralização e o efeito remineralizante de dentifrícios experimentais contendo diferentes concentrações de partículas de vidro ionomérico pré-reagido (S-PRG - surface prereacted glass ionomer cement). Adicionalmente, o potencial antimicrobiano foi avaliado. Foram preparados 168 espécimes cilíndricos (4mm - diâmetro; 2mm - altura) de esmalte bovino hígido e polido para avaliação do potencial protetor (n=84) e remineralizante (n=84). Estes foram estratificados nos seguintes grupos de tratamento (n=12), de acordo com a concentração das partículas bioativas (S-PGR) incorporadas nos dentifrícios 0%; 1%; 5%; 20% e 30%. Um dentifrício contendo NaF (1450 µg F/mL) foi utilizado como controle positivo e a água ultrapurificada foi utilizada como controle negativo. Os tratamentos com as suspensões de dentifrícios (13 com saliva artificial) foram realizados 2x/dia ­ 5 min/8 dias, intercalados com a ciclagem des/remineralizante. Para avaliação do potencial protetor dos tratamentos contra a desmineralização, os espécimes foram imersos em solução desmineralizante por 4 h e em solução remineralizante por 20 h. Para a avaliação do potencial remineralizante dos dentifrícios, os espécimes foram submetidos à formação de lesão de mancha branca artificial em solução desmineralizante por 20 h e então foram submetidos aos mesmos tratamentos e ciclagem des/re (2 h em solução des e 22 h em solução re). Após a ciclagem, os espécimes foram analisados quanto a dureza superficial, subsuperficial. Adicionalmente, o pH da suspensão de dentifrício preparada em água destilada foi determinado. A avaliação do efeito dos dentifrícios sobre a adesão bacteriana e crescimento do biofilme foi realizada por meio de testes em uma cepa padrão de S. mutans (UA159) e em uma cepa clínica de S mutans. Para cada cepa, 35 espécimes de esmalte bovino polido (6mm - diâmetro; 2mm - altura) foram distribuídos aleatoriamente nos mesmos grupos de tratamento (n=5), porém para a avaliação do efeito antimicrobiano, um dentifrício contendo 1450 µg F/mL + triclosan foi utilizado como controle positivo. Os espécimes foram tratados com as suspensões (5 min) e então inseridos em uma placa contendo sacarose, saliva artificial e uma suspensão S. mutans (padrão e clínica) para permitir a formação do biofilme. Então, foi realizada a contagem de unidades formadoras de colônias por mL (UFC/mL) após 48 h. O efeito antimicrobiano sobre um biofilme recém-formado e maduro também foi avaliado. Para isso, 35 blocos de esmalte bovino foram distribuídos aleatoriamente nos sete grupos citados anteriormente (n=5). Os espécimes foram inseridos em uma placa contendo sacarose, saliva artificial e uma suspensão S. mutans para permitir a adesão bacteriana. Após 4 h e 24 h da formação inicial do biofilme, os espécimes foram tratados com um dos dentifrícios contendo diferentes concentrações de S-PRG e controles e retornaram ao meio de cultura. Após 48 h, a contagem de UFC/mL foi realizada. Análises estatísticas independentes foram realizadas entre os grupos para cada estudo. Os dados foram analisados com ANOVA e teste de Tukey (5%). Os dentifrícios contendo S-PRG apresentaram potencial protetor contra a desmineralização e o dentifrício com 30% S-PRG foi o mais eficaz, diferindo do controle positivo (p<0,05). Para a remineralização, dentifrícios contendo S-PRG diferiram do controle negativo (p<0,05), mas não diferiram entre si e não foram superiores ao dentifrício contendo NaF. Uma diminuição significativa na adesão de microrganismos foi observada para todos os grupos tratados com os dentifrícios contendo S-PRG e para a cepa UA159 os dentifrícios com 20 e 30%S-PRG apresentaram efeito superior ao dentifrício contendo NaF+Triclosan (p<0,05). Efeito antimicrobiano sobre o biofilme recém-formado (4 h) também foi observado para os grupos tratados com dentifrícios contendo S-PRG, mas não foi observado efeito superior ao dentifrício contendo NaF+Triclosan (p>0,05). Para o biofilme maduro, efeito antimicrobiano dos dentifrícios contendo S-PRG foi observado apenas para a cepa clínica (p<0.05), sendo inferior ao exercido pelo controle positivo. Concluiu-se que os dentifrícios contendo S-PRG apresentam capacidade de proteger o esmalte contra a desmineralização, bem como capacidade remineralizante, além de serem capazes de impedir a adesão bacteriana e atuar sobre o crescimento do biofilme cariogênico.

ABSTRACT

The aim of the present study was to evaluate the protective, remineralizing, and antimicrobial potential of experimental toothpastes containing different concentrations of pre-reacted glass ionomer particles (S-PRG). Cylindrical specimens (n=84, 4mm- diameter, 2mm-height) of sound and polished bovine enamel were prepared to evaluate the protective and remineralizing potential of the toothpastes. These were stratified into the following treatment groups (n=12), according to the concentration of bioactive particles (S-PGR) incorporated to the toothpastes 0%; 1%; 5%; 20%; and 30%. A toothpaste containing 1450 µg F/mL was used as a positive control and distilled water as a negative control. Treatments with toothpastes' slurries (13 with artificial saliva) were performed 2x/day - 5 min / 8 days, interposed with de/remineralization cycling. To evaluate the protective potential of the toothpastes, specimens were immersed in demineralizing solution for 4 h and in a remineralizing solution for 20 h. To evaluate the remineralizing potential of toothpastes, the specimens were submitted to the formation of white spot lesion in demineralizing solution for 20 h and then submitted to the same treatments de- and remineralizing pH-cycling (2 h in de- and 22 h in remineralizing solution). Specimens were analysed for surface and cross-sectional hardness. Additionally, the pH of the slurries prepared in deionized water was assessed. The effect of toothpastes over microorganisms adhesion and their antimicrobial potential over a newly formed and mature biofilms were also evaluated. To evaluate the effect of toothpastes on microorganisms adhesion and biofilm development, two different studies were performed using a S mutans strain (UA159) and a S mutans clinical strain. 35 specimens of polished bovine enamel (6mm- diameter, 2mm-height) were randomly distributed in the same treatment groups (n=5). The specimens were treated with the suspensions and then inserted into a plate containing sucrose, artificial saliva and a standard suspension of S. mutans to allow microorganisms adhesion and then colony forming units per ml (CFU/mL) counting was performed after 48 h. The antimicrobial effect on a newly formed and mature biofilms was also evaluated. For this, 35 blocks of bovine enamel were randomly distributed into the seven previously mentioned groups (n=5). The specimens were inserted into a plate containing sucrose, artificial saliva and a standard suspension of S. mutans to allow biofilm formation. After 4 h and 24 h of the initial formation of the biofilm, the specimens were treated with one of the toothpastes containing different concentrations of S-PRG and were return to the culture medium. After 48 h the CFU/mL counting were performed. Independent statistical analyses were performed for each study. Data were analysed with ANOVA and Tukey test (5%). The S-PRG containing toothpastes presented protective potential and the 30% S-PRG was the most effective, differing from the positive control (p<0.05). For remineralization, toothpastes containing S-PRG differed from the negative control and 0% S-PRG (p<0.05), but did not differ from each other and were not superior to toothpaste containing NaF (p>0.05). A significant decrease in the adhesion of microorganisms was observed for all groups treated with the S-PRG containing toothpastes and for the UA159 strain the 20 and 30% S-PRG toothpastes had a superior effect than the NaF+Triclosan (p<0.05). Antimicrobial effect on the newly formed biofilm (4 h) was also observed for the groups treated with S-PRG, but no greater effect was observed than that of NaF+Triclosan (p>0.05). For mature biofilm, antimicrobial effect of S-PRG toothpastes was observed only for the clinical strain (p<0.05), and were inferior than NaF+Triclosan toothpaste. It could be concluded that, toothpastes containing S-PRG presented higher efficacy in protecting enamel against demineralization and in promoting remineralization, as well as inhibiting the cariogenic biofilm developmen