Topografia superficial e aderência de Streptococcus mutans no titânio após imersão e escovação com dentifrícios fluoretado e não-fluoretado simulando 10 anos de uso / Surface topography and Streptococcus mutans adhesion to titanium after brushing with fluoride and fluoride-free toothpaste simulating 10 years of use

RESUMO

Este estudo teve por objetivo avaliar a topografia e a aderência de Streptococcus mutans na superfície do titânio após procedimentos que simularam 10 anos de uso de dentifrícios fluoretado e não-fluoretado. Corpos-de-prova na forma de discos (6 mm Ø X 4 mm) de Ti-6Al-4V (Grupo L, N = 36) e de titânio comercialmente puro (Ti cp, Grupo T, N = 36) foram polidos metalograficamente e subdivididos em seis subgrupos (n=6) de acordo com a imersão (I) ou escovação (E) em água destilada (A), água destilada + dentifrício não-fluoretado (D) ou água destilada + dentifrício fluoretado (1500 ppm, pH 6,3) (DF). Os discos dos subgrupos IA, ID e IDF permaneceram submersos em suas respectivas soluções durante 244 h (=~ 10 anos). A escovação dos discos dos subgrupos EA, ED e EDF foi realizada em uma máquina de escovação linear com escovas macias (244 h; 60 ciclos/min). A topografia superficial dos discos foi avaliada antes (pré-tratamento) e após (pós-tratamento) a imersão ou a escovação. Para tanto, os discos foram analisados em microscópio de força atômica (MFA), no qual foram obtidas imagens tri-dimensionais (3D) e valores de rugosidade média (Ra). Após os tratamentos, discos dos subgrupos IDF e EDF foram analisados em microscopia dispersiva de raios-X (EDX) para a identificação dos elementos químicos. No teste de aderência, os discos foram contaminados com cepa padrão de Streptococcus mutans (NTCC 1023) para determinação do número de unidades formadoras de colônia (UFC/mL) das bactérias aderidas. Para averiguação do padrão de aderência dos micro-organismos, os discos foram analisados em microscópio eletrônico de varredura (MEV). As comparações entre os subgrupos foram realizadas por meio da análise de variância (one way ANOVA) e teste de Tukey HSD (α=0,05). Os valores de Ra pré e póstratamento foram comparados pelo Teste T-Student (α=0,05). Antes dos tratamentos, nenhuma diferença significante foi encontrada tanto para os discos do grupo L (p = 0,40), quanto para os do grupo T (p = 0,99). A imersão não alterou a Ra dos discos (p > 0,05). Ambos os metais mostraram aumento da Ra após escovação com dentifrícios (p < 0,01). Alterações nas imagens 3D foram observadas nos subgrupos do grupo L submetidos à escovação com dentifrício (ED e EDF) e, em todos os subgrupos do grupo T submetidos à escovação (EA, ED e EDF). O EDX não detectou íons de sódio ou de flúor nas superfícies dos discos expostos ao dentifrício fluoretado. Com relação ao teste de aderência, as médias de UFC/mL apresentaram diferenças estatisticamente significantes em função dos tratamentos realizados (Grupo L ­ p = 0,81; Grupo T ­ p = 0,52). A MEV não mostrou diferença no padrão de aderência. Concluiu-se que após 10 anos, a topografia superficial da liga Ti-6Al-4V e do Ti cp foram alteradas quando a exposição ao flúor (1.500 ppm; pH = 6,3) esteve associada à escovação. Entretanto, tais alterações ocorreram em escala nanométrica, não sendo capazes de influenciar a aderência de Streptococcus mutans.

ABSTRACT

Titanium exposure to fluorides could degrade the metal surface, contributing to an increased roughness and providing additional sites to micro-organisms adhesion. The aim of this study was to contrasting titanium surface topography after procedures that simulated 10 years of brushing using toothpastes with or without fluoride. Ti-6Al-4V (Group L - N=36) and commercially pure titanium (cp Ti - Group T; N=36) disks (6mm Ø X 4mm) were mirror-polished and treated according to 6 subgroups (n=6) as a function of immersion (I) or brushing (B) using distilled water (W), distilled water + fluoride-free toothpaste (T) and distilled water + fluoride toothpaste (1,500 ppm; pH = 6.3) (FT). Specimens submitted to immersion were submerged in the vehicles without brushing for 244 h (=~ 10 years). For brushed specimens, procedures were carried out in a linear brushing machine with a soft-bristled toothbrush (244 h; 60 cycles/min). Surface topography was evaluated at baseline (pre-treatment) and post-treatment, using atomic force microscope in order to obtain three-dimensional (3D) images and mean roughness (Ra). IFT and BFT samples were analyzed under scanning electron microscope with dispersive spectrometer (EDX). For the adhesion test, the disks were contaminated with standard strain of S. mutans (NTCC 1023) and the adhesion was analyzed by the colony-forming unit counts (CFU/mL) of the adhered viable cell and by scanning electron microscopy (SEM) images. The subgroups were compared with one-way ANOVA and Tukey post-test (α =.05). Pre and post-treatment values of Ra were compared using the paired Student T test (α=.05). At baseline, there was no significant difference among the Ra values of L subgroups (p = .40), or among T subgroups (p = .99). No significant changes were seen after immersions (p>.05). Brushing increased the roughness of cp Ti and of Ti-6Al-4V (p<.01); cp Ti had topographic changes after BW, BT and BFT treatments while Ti-6Al-4V was significantly different only after BT and BTF. EDX has not detected fluoride or sodium ions on metal surfaces. No significant differences were seen on the CFU/mL among Ti-6Al-4V (p = 0.81), or among the subgroups of cp Ti subgroups (p = 0.52). All SEM surfaces had similar patterns of Streptococcus mutans adhesion. It was concluded that after 10 years, the cp Ti and Ti-6Al-4V surface topography were changed when the titanium exposure to fluoride (1,500 ppm, pH = 6.3) was associated with brushing. However, these changes occurred in the nanometer scale and did not influence the adherence of Streptococcus mutans.