UNIVERSIDAD CIENTI"'"F ICA ~. , ·. DEL SUR '~,-~,~·n ESCUELA DE ESTOMATOLOGÍA ''POTENCIAL DE REMINERALIZACIÓN EN PREMOLARES EXPUESTAS A DOS BARNICES FLUORADOS. ESTUDIO INVITRO'' TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE CIRUJANO DENTISTA Bach. Kelly Johana Nuñez Ochoa Asesora: Cd. Esp. Úrsula Albites Achata Lima-Perú 2015 Miembros del Jurado Presidente: CD. ESP.MG. Denisse Aguilar Gálvez Vocal •• CD. ESP. Sandra Vega Seminario Peñaranda Secretario: CD. ESP. MG. Romy Ángeles Maslucán DEDICATORIA A MIS PADRES: Jorge Luis Nuñez Smith y Celia Ochoa Pinedo por todo el apoyo que me han dado durante todos estos años, por estar conmigo siempre, por creer en mí y darme todo su cariño. A MIS HERMANOS: Luis y Jorge por estar conmigo y ayudarme siempre que los necesito, por darme todo su cariño, por hacerme reír en momentos dificiles y porque ellos forman parte de esta meta. A MI ABUELITA: Rosa Smith Montañez, por darme todo su cariño, por engreírme como solo una abuela lo sabe hacer, por alentarme a seguir siempre mis metas y por estar . . siempre conmigo. AGRADECIMIENTOS A DIOS: por darme la oportunidad de lograr esta meta, por estar siempre conmigo y darme la fuerza para seguir con cada uno de mis objetivos. A MI ASESORA: Cd. Esp. Úrsula Albites Achata por todo su apoyo, motivación y tiempo para resolver todas mis dudas, orientándome en esta investigación y demostrándome su amistad. A TODOS LOS PROFESORES DE LA ESCUELA DE ESTOMATOLOGÍA: porque cada uno de ellos fue parte fundamental en mi formación, por todas sus enseñanzas, consejos, apoyo y cariño demostrado en todos estos años. A MIS COMPAÑEROS, AMIGOS Y FAMILIARES: que de una manera u otra me ayudaron a realizar este proyecto. LISTA DE ABREVIATURAS pH Potencial de hidrógeno OH Ión hidrógeno HAP Hidroxiapatíta GPa Gigapascales ppm Partes por millón FAP Fluorapatita F Flúor Ca Calcio TCP Fosfato tricálcico NaF Fluoruro de sodio Cols Colaboradores MFP Monofluorofosfato APF Flúor fosfato acidulado ANOVA Análisis de la varianza CPP-ACP Fos.tbpéptido de caseína- fosfato de calcio amorfo PVA Alcohol de polivínilo CCP-ACFP Fosfato de calcio y flúor amorfo Kg/ mm2 Kilogramos por milímetro al cuadrado M Molar KHN Microdureza Knoop Gr Gramo mM Micromolar SMH Microdureza superficial RESUMEN POTENCIAL DE REMINERALIZACIÓN EN PREMOLARES EXPUESTAS A DOS BARNICES FLUORADOS. ESTUDIO IN VITRO El objetivo del estudio fue comparar el potencial de remineralización a través de la microdureza del esmalte de premolares con desmineralización artificial, expuestos a dos barnices fluorados: NaF al 5% (Duraphat) y NaF al 5% con TCP (Clinpro™ White Varnish). El estudio in vitro incluyó 45 bloques de esmalte que fueron divididos al azar en tres grupos: Grupo l(grupo control), Grupo 2(NaF al5%) y Grupo 3 (NaF al5% con TCP). La microdureza de los bloques de esmalte fueron medidas usando la prueba de dureza Vickers. Se crearon lesiones artificiales de caries en el esmalte y luego se registró la microdureza del esmalte post desmineralización. A cada grupo se le aplicó el barniz correspondiente y fueron sometidos al pH cíclico por cinco días consecutivos, posterionnente la microdureza de los bloques de esmalte se volvieron a medir para evaluar el potencial de remineralización de cada grupo. En los resultados se observó que la microdureza superficial obtenida después del régimen de tratamiento en cada grupo de estudio fue mayor que los valores de microdureza superficial post desmineralización artificial, en donde el Grupo 1 (14 9, 17) presentó la menor microdureza superficial post remineralización, seguida del Grupo 2 (175,85) y el Grupo 3 (182,66). Se observó diferencia significativa cuando se comparó el Grupo 1 con el Grupo 2 y el Grupo 3; sin embargo, entre el Grupo 2 y Grupo 3 no se observó diferencia significativa. Se concluye que el uso del barniz fluorado en la remineralización de lesiones cariosas incipientes en ambos casos fue efectivo. La adición del TCP en estos compuestos fluorados mostró un mayor valor de microdureza del esmalte dental en comparación con el barniz fluorado con NaF5%, pero esta diferencia no fue significativa. Palabras Clave: Remineralización, In vitro, Flúor. ABSTRACT REMINERALIZATION POTENCIAL IN PREMOLARES EXPOSED TO TWO TYPES OF FLUORIDE V ARNISHES. IN VITRO STUDY The aim of this study was to compare the remineralization potential of enamel with artificial demineralization buy measuring its microhardness after being exposed to two types offluoride vamishes, namely, NaF 5% (Durnphat) and NaF 5% with TCP (Clinpro™ White Varnish). The in vitro study included 45 enamel blocks divided randomly into three groups: Group 1 (control group), Group 2 (5% NaF) and Group 3 (5% NaF + TCP). Microhardness was measured using Vickers hardness test. Artificiallesions were created in enamel and then microhardness was measured post-demineralization. Varnish was applied to each group and then they were subjected to pH cycling for 5 consecutive days. After the microhardness was measured to evaluate the remineralization potential in each group. In the results it was observed that superficial microhardness obtained after the treatment regimen was greater than the microhardness measured post desmineralization. Specifically, Group 1 (149,17) presented the Jowest post desmineralization microhardness, followed by Group 2 (175, 85) and Group 3 (182,66). There was a significant difference when Group 1 was compared with Group 2 and Group 3: however no significant difference was observed between Groups 2 and 3. We conclude that the use offluoride varnish in remineralization of incipient carious in both cases was effective. Addition of TCP in these fluorinated compounds showed a higher value of microhardness of dental enamel in comparison to NaF5% alone, but this difference was not significan!. Keywords: Remineralization, In vitro, Fluoride. ÍNDICE PÁG. l. INTRODUCCIÓN 01 II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 02 IIL MARCO TEORICO 03 IV. WSTIFICACIÓN 20 V. HIPÓTESIS 21 VI. OBJETIVOS 22 VI. l. OBJETIVO GENERAL 22 VI.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 22 VII. MATERIALES Y MÉTODO 23 VII. l. TIPO DE ESTUDIO 23 VII.2. GRUPO DE ESTUDIO 23 Vll.2.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN 24 VII.3. DEFINICIÓN Y OPERACIONALIZAC l ÓN DE l. VARIABLES 25 VII.4. MÉTODO Y TÉCNICAS 26 VII.4.1. MÉTODO 26 VII.4.2. TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS 26 VII.5. CONSIDERACIONES ÉTICAS 30 VII.6. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS 30 VIll. RESULTADOS 31 IX. DISCUSIÓN 39 X CONCLUSIONES 43 XI. RECOMENDACIONES 44 XII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 45 XIII. ANEXOS 53 ANEXO l. Solicitud de permiso 53 ANEXO 2. Fig.l: Profilaxis de dientes 54 Fig.2: Corte de dientes 54 Fig.3: Muestras cuadradas de esmalte 54 ANEXO 3. Fig.l: Muestras en base de acrílico de colores 55 Fig.2: Preparación de 1a desmineralización 55 Fig.3: Aplicación de barniz fluorado 55 ANEXO 4 .Fig.l: Régimen de pH cíclico (Desmineralización) 56 Fig.2: Régimen de pH cíclico (Reminera1ización) 56 Fig. 3 Microdurómetro Leitz Durimet 56 XIV. ANEXO 5. Ficha de recolección de datos 57 ÍNDICE DE TABLAS TABLA l. Valores de microdureza superficial del esmalte dental en cada grupo de estudio. 33 TABLA N°2. Análisis de la rnicrodureza superficial inicial, post desmineralización y post tratamiento de los tres grupos de estudio 37 TABLA N°3. Comparación de la rnicrodureza superficial entre los grupos de estudio. 38 ÍNDICE DE GRÁFICOS GRÁFICO N°l. Valores de microdureza superficial inicial del esmalte 34 GRÁFICO N°2. Valores de microdureza superficial del esmalte después de la desmineralización. 35 GRÁFICO N°3. Valores de microdureza superficial después de la aplicación del régimen de tratamiento. 36 1 l. INTRODUCCIÓN La caries dental es una enfermedad muhifactorial que afecta a los tejidos duros del diente como el esmalte y la dentina. Este proceso degenerativo es causado por los desequilibrios producidos en el biofilm que cubre la superficie del esmalte dental. En la cavidad oral los procesos de desmineralización y remineralización ocurren continuamente, cuando los desequilibrios producidos en el biofilm son constantes y predomina el proceso de desmineralización se va producir una gran pérdida de mineral. el cual va a ser observado clínicamente como mancha blanca en su forma inicial, y como una cavidad cuando la pérdida de mineral es mayor. En el estadio inicial la caries dental puede ser reversible, ya que hay posibilidades de recuperar el mineral perdido mediante el uso de agentes remineralizadores como el flúor, el cual va a ser de gran importancia para el proceso de remineralización. Los fluoruros van a actuar estabilizando el proceso cíclico de desmineralización y remineralización al cual es sometido el diente. El flúor actúa cuando el pH salival es menor a 5 y los átomos de flúor remplazan al ion OH formando la fluorapatita. que es un compuesto más resistente a los cambios del pH y a la desmineralización. El siguiente estudio tiene como objetivo evaluar el potencial de remineralización de dos barnices fluorados sobre premolares con desmineralización artificial. 2 ll. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los compuestos fluorados son sustancias usadas con fines preventivos que ayudan a la remineralización e inhibe la desmineralización del diente. El uso del barniz fluorado a diferencia de otras presentaciones de flúor~ se caracteriza por prolongar la liberación de flúor por mayor tiempo en boca. 1-3 La remineralización es un proceso donde el calcio y los fosfatos de la saliva acceden a las áreas desmineralizadas de los dientes, por lo tanto el uso de barnices fluorados ayuda en el proceso de remineralización y acción contra Ja caries.4 .5 Actualmente hay investigaciones que evalúan la remineralización con el uso de diferentes presentaciones de flúor tópico, pero hay pocas que comparan el potencial de reminera1ización de diferentes barnices fluorados. Esta investigación tiene importancia teórica debido a que se conocerá el potencial de remineralización de los barnices fluorados, contribuyendo de manera confiable con los conocimientos científicos en esta ár~ además, presenta relevancia social ya que los niños podrán disminuir el riesgo de caries y aumentar su potencial de remineralización mediante la aplicación de flúor barniz como medio preventivo. También tiene aplicación clínica ya que los odontólogos conocerán cual es el barniz que presenta mejor efecto remineralizador con lo cual obtendrán mejores resultados en tratamientos preventivos. El propósito de la investigación fue comparar in vitro el potencial de remineralización a través de la microdureza del esmalte de premolares con desmineralización artificial expuestas a dos barnices fluorados con diferentes compuestos activos como son fluoruro de sodio al 5% (Duraphat) y fluoruro de sodio a1 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Varnish). Siendo asi se planteó la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es el potencial de remineralización de premolares expuestas a dos barnices fluorados con diferente compuesto activo? 3 IIL MARCO TEORICO La rernineralizacíón es un proceso a través del cual se incorporan iones de calcio, fosfato y flúor sobre la superficie del esmalte desmineralizado, el cual ha sido expuesto a un pH salival ácido producto de la dieta y el metabolismo bacteriano. 6 Las superficies de los cristales parcialmente desmineralizados van a actuar como núcleos, permitiendo la formación de una nueva superficie sobre e11os, más resistente a la desmineralización. 7 Los fluoruros actúan reduciendo la solubilidad del esmalte, la superficie del esmalte al entrar en contacto con el ión flúor reacciona con este formando fluoruro de calcio, el cual produce la formación de la fluorapatita, compuesto estable y permanente que aumenta significativamente la resistencia del esmalte a la desmineralización, ya que es menos soluble que la hidroxiapatita (HAP), debido a la mayor condensación de las subunidades. 8 9 • POTENCIAL DE REMINERALIZACIÓN Y MICRODlJREZA La dureza es considerada como una propiedad fisiológica esencial del esmalte, el contenido de minerales y la ultraestructura del esmalte contribuyen esencialmente a su dureza debido a la fase inorgánica del esmalte maduro, que es el 95% del peso totaL 10 11 • Una mayor concentración de elementos minerales en el esmalte, en comparación con la dentina, refleja mayor dureza observándose insignificantes los cambios dimensionales. 12 Por Jo tanto, la mayoría de las pruebas de dureza se realizan en el esmalte, ya que en la dentina su uso es limitado debido a los numerosos problemas causados por la relajación de su estructura, lo que altera las indentaciones. 12 13 • El esmalte tiene una dureza que corresponde a cinco en la escala de Mohs (esca1a de uno a diez que determina la dureza de ciertas sustancias) y equivale a la apatita. En estudios recientes se ha establecido que los valores promedios de dureza del esmalte en dientes permanentes son entre 3,1 y 4,7 GPa. 14 En el esmalte sano los valores de dureza, disminuyen gradualmente de la superficie en 4 dirección al límite amelodentinario, lo que indica que la dureza mantiene relación con el contenido mineral y la profundidad del esmalte; sin embargo, la dureza del esmalte interno es comparable a su dureza superficial. 15 16 • Hay varios tipos de pruebas para determinar la dureza, todas ellas basadas en la capacidad del material para resistir la penetración de una punta de diamante con una carga específica y un tiempo predeterminado. Estas pruebas son llamadas "pruebas de microdureza", aunque el término más exacto debe ser prueba de dureza de micro indentación, debido a las bajas cargas que los indentadores transportan, adecuados para medir la dureza de la estructura del diente. 17 La punta de estos indentadores produce una depresión cuadrada, cuyo valor de extensión resultante es inversamente proporcional a la dureza de la estructura. 10 12 • La medición de la dureza superficial por micro indentación representa una evaluación indirecta de los intercambios minerales de los tejidos duros del diente, capaz de detectar ]as fases de desmineralización y remineralización. Esta evaluación de dureza superficial es capaz de medir pequeftísimas regiones. así como pennitir la reutilización de las muestras. 18"20 En condiciones fisiológicas normales el pH salival es de 6.2 a 6.8. En esta condición los cristales de apatita se encuentran estables, pero cuando el pH salival desciende a un pH crítico de 5.5, estos cristales van a disociarse y se van a difundir hacia el medio externo, 11amándose a este proceso "desminera1ización". 1,z1 Este mecanismo de desmineralización se lleva a cabo por la pérdida de minerales que se origina por el constante ataque de ácidos producidos por las bacterias, que fermentan los hidratos de carbono, produciendo ácidos como el láctico, fórmico, acético y propiónico. Estos ácidos se difunden a través de la placa dental y dentro del esmalte o de la dentin~ si ésta estuviera expuest~ con producción de iones hidrógeno que disuelven la porción mineral en iones calcio, fosfato y producción de agua, migrando fuera de la estructura dental. 22-24 S Este no es un proceso continuo, ya que la saliva tiene una capacidad buffer o de tampón que ayuda a la estabilización de los cristales de hidroxiapatita, mediante la incorporación de estos en la superficie dentaria, dando como resultado el proceso inverso conocido como remineralización, la cual demora 20 minutos en producirse.21 La saliva previene la desmineralización del esmalte porque contiene calcio, fosfato, flúor y sistemas amortiguadores buffers. El flúor está presente en la saliva en muy bajas concentraciones, pero desempeña un importante papel en la remineralización, ya que al combinarse con los cristales del esmalte, forma la fluorapatita. La saliva es esencial en el balance ácido-base de la placa ya que las bacterias acidogénicas metabolizan rápidamente los carbohidratos, obteniendo ácido como producto final. El resultado va a ser un cambio en el pH de la placa, el cual decrece rápidamente en los primeros minutos, para luego incrementarse gradualmente; se plantea que en treinta minutos debe retornar a sus niveles normales. Para que esto se produzca actúa el sistema buffer de la saliva, que incluye bicarbonato, fosfatos y proteínas. El pH salival depende de las concentraciones de bicarbonato. Se ha comprobado que durante el sueño el contenido de bicarbonato baja, lo cual hace que el pH disminuya; sin embargo, aumenta durante el día principalmente con la ingesta de alimentos. 25 La saliva va a reponer de manera constante minerales en la estructura dental expuesta, ya sea en esmalte o dentina, dirigiendo la reacción de solubilidad en e] sentido de la precipitación de los sólidos. Cuando el ácido es neutralizado por los sistemas tampón de la saliva, el calcio y el fosfato se acumulan y están disponibles para reaccionar y producir así la reminera1ización, dando lugar a Ja formación de nuevas moléculas de hidroxiapatita y fluorapatita. 26 6 La remineralización es un proceso a través del cual se da el depósito de minerales dentro de los tejidos desmineralizados del diente. Este proceso consiste en la incorporación de iones calcio, fosfato y flúor de la saliva, así como de fuentes externas de la cavidad oral. 27 La remineralizacíón completa de la superficie, da como resultado una superficie hipermineralizada de esmalte, que retarda el efecto cariogénico transitorio y mantiene el potencial de remineralización de la unidad estructural. 28La remineralización óptima depende de que la superficie del esmalte dentario esté expuesta a concentraciones bajas de calcio, fosfato y fluoruro por períodos prolongados. 29 Por lo tanto, los ciclos de desmineralización y remineralización se producen todo el tiempo en boca, y solo cuando Ja fase de desmineralización se prolonga mucho tiempo y aparece de forma reiterada, dará lugar a la formación de caries dental. 26 La caries dental es una patología de tipo infeccioso y transmisible que causa la pérdida progresiva de tejido mineralizado y desintegración de su parte orgánica por la acción de bacterias patógenas que fermentan los carbohidratos ingeridos en la dieta diaria.21 Según Salete30 (2009), la caries dental es una enfermedad que en la primera infancia se presenta mediante manifestaciones iniciales sutiles que pasan desapercibidas por los padres, lo cual permite que la enfermedad progrese. Así mismo, la lesión de caries dental ocurrirá debido a un consumo frecuente de sustrato fermentable generando que haya preponderancia de los eventos de desmineralización sobre los eventos de remineralización. Este desequilibrio en el mecanismo de desmineralización y remineralización que ocurre continuamente y de manera natural en la cavidad bucal, se manifiesta cuando predomina la salida de iones de calcio y fosfato causando la pérdida de minerales de la estructura dentaria. 22 7 La primera manifestación clínicamente visible será una área blanquecina no cavitada conocida como mancha blanca, la cual se distingue mejor en las superficies dentarias lisas. Su aspecto se acentúa cuando el diente se seca con aire, fenómeno debido a que el aire sustituye al agua presente en mayor proporción que en el esmalte sano, dando como resultado una diferente difracción de la luz. Por lo general este tipo de lesiones cariosas incipientes son reversibles, por lo que no requieren tratamientos invasivos. 31 Según Darling 32•33 ( 1956) , la lesión de esmalte, antes de fonnar cavidad, va a presentar a nivel microscópico cuatro zonas: Zona superficial aprismática o capa de Darling: zona permeable a la entrada de productos bacterianos, especialmente a los ácidos. Mediante microscopía electrónica de barrido se ha observado que la superficie de esta zona presenta mayor rugosidad que en el esmalte sano, lo que favorece a una mayor retención de biofilm dental y consecuente fomento de Ja desmineralización. Se ha observado que esta capa no presenta daños significativos ni irreversibles en su estructura, debido a la mayor concentración de flúor en la superficie externa del esmalte. Cuerpo de la lesión o zona sub-superficial: zona que ocupa la mayor parte de la lesión del esmalte, se extiende por debajo de la zona superficial hasta la zona oscura. En esta zona la desmineralización es más rápida, aumenta la solubilidad y porosidad de los cristales. Zona oscura: zona ubicada por debajo del cuerpo de la lesión, presenta menos porosidad y pérdida de minerales que el cuerpo de la lesión. - Zona traslúcida: zona más profunda de la lesión, que corresponde al frente de avance o ataque interno. Es más porosa que el esmalte sano, siendo su porosidad de 1% en contraste con el 0.1% del esmalte sano. 8 BARNICESFLUORADOS El flúor es el elemento más electronegativo de la naturaleza, pertenece al grupo de los halógenos. Su característica más importante es el de ser no metales muy activos. En estado puro, aislado en el laboratorio, es un gas de color amarillo claro, bastante tóxico y de olor irritante. Su número atómico es 9 y su peso atómico 19.1 La acción del flúor procedente de los alimentos y compuestos fluorados administrados por vía sistémica sobre e1 esmalte dentario en desarro11o, antes de la emergencia de1 diente, por sí sola no basta para explicar la reducción de caries dental y va perdiendo valor en la publicación de los artículos científicos actuales. Hoy en día se admite que la acción preventiva del flúor se produce fundamentalmente tras la emergencia dentaria, si se administra flúor tópico sobre el diente ya erupcionado. Este flúor puede ser administrado mediante dentífricos, geles, barnices y colutorios. 34 La principal acción preventiva del agua fluorada se explica igualmente por el efecto tópico sobre Jos dientes ya erupcionados. Diversos estudios indican que la máxima eficacia contra la caries se consigue por la exposición frecuente y a bajas concentraciones de flúor. 35 El ión flúor tiene acción bactericida sobre la placa bacteriana, inhibe el crecimiento de las bacterias cariogénicas presentes en ésta; reduce la formación de ácidos e interfiere en la biosíntesis de los polisacáridos extracelulares, que son los responsables de la adhesión de la placa bacteriana a la superficie del esmalte. 27 Evolución de los barnices fluorados Los barnices fluorados fueron desarrollados entre los años 60 y 70, como un esfuerzo para mejorar Jos inconvenientes de Jos geles y Jos enjuagatorios bucales, al prolongar el tiempo de contacto del fluoruro con el esmalte dental, mejorando la unión al esmalte y liberando lentamente el flúor. 36 El primer producto de barniz fluorado fue introducido por Schmidt 9 (1964) bajo el nombre comercial de Duraphat (Woelm pharma Cía., Eschwege, FRG), el cual contiene 5% (peso) de fluoruro de sodio o 2.26% de íón flúor en un vehículo de resina colofonia neutra. El segundo sistema de barniz fluorado desarrollado fue el Flúor Protector (Vivadent. Schaan, Liechtenstein), el cual fue introducido por Arends y Schuthof (1975). En sus inicios esta laca de poliuretano contenía O. 7% de ión flúor y como 5% (peso) de difluorosilano, su forma de presentación profesional era en ampollas de vidrio, lo cual lo convertía en un elemento muy volátil y de breve duración por su evaporación. Actualmente, el Flúor Protector, es un barniz poliuretánico que contiene ión fluoruro al 0.1% en la forma de Fluorsilano o difluorosilano al 1%.37 En el 2012 GC América Inc. lanzó My Vamish ™, el cual es un barniz de fluoruro de sodio al 5% con Recaldent TM (CPP-ACP): fosfopéptido de caseína-fosfato de calcio amorfo, el cual libera calcio, fosfato e iones de fluoruro en el diente. 38 Propiedades del flúor Las propiedades preventivas de los fluoruros se atribuyen a tres mecanismos de acción:35 39 • l. Favorece la remineralización incorporándose a los nuevos cristales de fluorapatita, dando como resultado la formación de una superficie más resistente a la descalcificación. 40 La reacción química que se da en la transformación de la HAP en FAP, presenta una reversibilidad en función de la concentración de flúor en el entorno del esmalte dental. Para poder realizar este mecanismo se requiere 1O Oppm de ión flúor. Cuando las piezas inician su erupción, la estructura del esmalte aun no completa su mineralización ya que la HAP tiene en su composición alto contenido de magnesio y fosfatos los que son más solubles y susceptibles al ataque ácido, de tal manera que un descenso leve en el pH, sin llegar a 5.5 ya provoca desmineralización. Cuando las piezas dentarias en erupción reciben periódicamente aporte de F- van a transformar la HAP en FAP siendo esta última más 10 resistente a los ataques ácidos, debiendo descender a un pH de 4.5 para poder producir una desmineralización. 41 2. Inhibe la desmineralización, ya que penetran a la estructura dentaria simultáneamente con la pérdida de minerales durante el ataque ácido. En este sentido se ha comprobado que el fluoruro presente en forma continua en el medio peridentario es mucho más efectivo que el fluoruro incorporado al esmalte durante su formación. Por tanto, es necesario e] flúor tópico para proteger de la desminerali.zación.42 Es importante resaltar el papel del fluoruro de calcio, molécula que precipita luego de una topicación de flúor, ya que cumple la función de reservorio de fluoruro pH dependiente el cual es estable en la saliva a un pH neutro y es e] más importante surtidor de iones fluoruro durante los cambios cariogénicos cuando el descenso del pH es más de 5.0. Cuando el ácido es neutralizado por los sistemas tampón se produce una acumulación de F y Ca disponibles para volver a reaccionar y hacer posible la remineralización, formándose nuevas moléculas de HAP y F AP. Además el esmalte desmineralizado tendría mayor capacidad de captar el F que el esmalte sano. 43 La inhibición de las reacciones de glucólisis de las bacterias de la placa dental, disminuye la formación de ácidos (butírico y acético), indispensables para la descomposición de la HAP en iones de calcio, fosfato y agua. La glucosa al ser metabolizada por las bacterias cariogénicas pasa un proceso bioquímico, en donde se da la formación de la eno]asa, enzima importante para ]a producción final de ácido láctico, el cual provoca un descenso del pH a 5.5. Cuando hay un aporte de F en promedio de 200 ppm este va a inhibir la formación de la enolasa 44 3. Inhibición de la actividad bacteriana, ya que tiene acción sobre el crecimiento de la placa como agente bactericida. Normalmente existe una concentración elevada de hidrógeno en la saliva que al entrar en contacto con una gran concentración de flúor forma 11 ácido fluorhídrico, y de esta forma es como hace su ingreso al interior de la bacteria. Y a en su interior se vuelven a separar y es la concentración del hidrogenión que vuelve al medio interno un medio ácido, provocando desorganización y muerte bacteriana. Para el logro de este mecanismo se requiere una concentración de 4000 a 6000 ppm de ión F. También interfiere con la biosíntesis de polisacáridos extracelulares en la placa dental, ya que la incorporación de F al esmalte reduce la fuerza electrostática que interviene en la adhesión de las bacterias y por tanto inhibe la fonnación de placa bacteriana. La carga electrostática de la superficie del esmalte es positiva y el de las bacterias es negativa, lo cual va a producir por diferencia de cargas acúmu1o de placa bacteriana. Cuando el F es incorporado en la superficie del esmalte detenninará un predominio de cargas negativas, las cuales al unirse a las cargas negativas de las bacterias se producirá una repulsión, traduciéndose como disminución en la formación de placa bacteriana. Para este propósito se necesita una concentración promedio de 30ppm. 45•46 Según Weintraub47 (2003) dentro de los tipos de compuestos fluorados disponibles, los vehículos para uso tópico han sido los más estudiados en pacientes con necesidades especiales, y han demostrado ser más efectivos y seguros. El efecto clínico del flúor tópico va a depender de las concentraciones y la frecuencia de la aplicación, debiendo basarse esta última en la actividad y riesgo cariogénico del paciente.48 Según el estudio de Sano y cols. 49 la aplicación tópica de productos fluorados como dentífricos y enjuagues bucales ha demostrado reducir la caries dental en un 30% a 70% en comparación con la ausencia de estos productos con flúor. Se sabe que para cada riesgo estomatológico existen medidas preventivas relacionadas a la aplicación de fluoruros, es por ello que en el año 2006 la American Dental Association publicó las recomendaciones para los diferentes niveles de riesgo, basándose en la evidencia científica. 50 12 RHo~ _.,,.. •lmo ct. Banúz f1llorado WCÚJit"l RE .. amos hasta los 6 aiesdf.fdad No se registJan caries incipientes ni ca\•itadas durante Jos 3 últimos años ni Puedt no mejorar a Ri'sgoBojo factoRs que putd3o iDcmnrntar la caries partir dt aplicaciones (por ejemplo. mala HO. 1actaocia tópicas protkiooales. llOC1Uma.. ~ ttc. No se registran caries incipientes ni ta\'itadas c:lurante Jos 3 últimos años. pm> Aplicación dt barnices Ringo .llotluodo cxisam factores ~ puedm iDcmnmtar la f1uor.Mios sanestrales caries (por ejaaplo. uxdicacióo. ractiación.. XCI'O$tomía induida). Se encumtta a1goDo dr los siguientes factores: <-Se regis113D una o dos caries incipialtrs o aviladas dtnur~ los 3 Ultimos aílos. Aplicación dt barnices Ri'sgo .4/to <- Presencia de múltiples tclctores tluorados semestrales que pueden increlnmtar la caries: - Bajo nivd socioeconómico - Exposición a fluoruros subóptima - Xaostomia Los barnices a diferencia de las otras presentaciones de flúor, se caracterizan por su vehículo, un polímero clasificado como un sistema de matriz difusional de liberación sosteni~ esto significa que la liberación disminuye exponencialmente con el tiempo, no habiéndose encontrado hasta el momento un sistema de liberación controlada, lo cual sería lo óptimo.4 Estos barnices fluorados presentan una mayor permanencia de contacto con la superficie dental, lo que los convierten en un producto de liberación lenta y sostenida de fluoruro, ofreciendo una alternativa de tratamiento conservador para las lesiones iniciales de caries dental en el esmalte. Estos barnices de flúor han demostrado presentar una reducción de la incidencia de caries entre el 17% y el 50%. 7 29 • Los barnices fluorados no solo inhiben la desmineralización del esmalte dental sino que también promueven la remineralización del mismo. Investigaciones en infantes con alto 13 riego de caries, han demostrado que la aplicación de barniz de flúor cada seis meses es muy útil en la promoción de la remineralización de los dientes afectados. Los barnices fluorados han demostrado también una reducción en la desmineralización del esmalte presente debajo de bandas ortodónticas y brackets. Esta presentación de flúor tópico, es considerada superior a otras presentaciones y técnicas de aplicación por las siguientes razones: • Es más efectivo, debido a que ha demostrado mayor reducción de los niveles de caries dental. • Presenta mayor liberación de flúor y por periodos de tiempo más largos. • El tiempo de la técnica de aplicación es corta y sencilla. • El sabor es neutro y bien aceptado. • No solo previene la desmineralización, sino que también remineraliza las lesiones iniciales de caries, conocidas como "manchas b1ancas".51 Indicaciones para el uso del barniz fluorado • Como agente preventivo de caries en todos los pacientes de alto y moderado riesgo • En dientes recién erupcionados, que aún no se pueden sellar. • En pacientes menores de tres años con caries de inicio precoz • Tratamiento de la dentina hipersensib1e o exposiciones de superficie de la raíz • Pacientes portadores de aparato1ogía ortodóncica El mecanismo de acción de estos barnices fluorados en la prevención y tratamiento de la caries dental es la formación de un reservorio de fluoruro de calcio en la superficie del esmalte, el cual libera iones de flúor durante un desafio cariogénico, favoreciendo la remineralización mediante la formación de una película impermeabilizadora en la 14 superficie dentaria. El mecanismo de acción del flúor en el tratamiento de sensibilidad dentaria es la oclusión de los túbulos dentinarios con cristales de fluoruro de calcio, lo que reduce el diámetro del túbulo y la transmisión de estímulos. En casos de hipersensibilidad, el tratamiento con barniz fluorado consiste en realizar dos o tres aplicaciones en pocos días, se presenta buena respuesta a las tres semanas de uso. El odontólogo debe aplicar el barniz fluorado con ayuda de un pincel o micro aplicador sobre la superficie seca del diente, después de haber realizado una profilaxis y bajo aislamiento relativo. Se debe indicar al paciente no consumir alimentos ni cepillarse los dientes en las primeras horas después de la aplicación del barniz fluorado, para así evitar desprender la capa de barniz fluorado que queda sobre la superficie del esmalte dental. 52 Existen diversos tipos de barnices con flúor clasificados según su composición, dentro de los cuales podemos mencionar los siguientes: barniz de flúor al 5% (Duraphat) y barniz con fluoruro de sodio al5% y fosfato tricá1cico (Ciinpro™ White Varnish). l. Barniz con fluoruro de sodio al 5%. (Duraphat) Es un barniz de secado rápido que contiene 22.600 ppm de flúor en una base de colofonia neutra. La base de resina es una suspensión alcohólica que, cuando se aplica en la superficie dental y se evapora el componente volátil, deja una capa de barniz rica en fluoruro adherida a la superficie del diente. Esta capa de barniz es una película marrón amarillenta cuya duración es aproximadamente de 12 horas, en las cuales el fluoruro es liberado continuamente. Presenta un fuerte efecto desensibilizante cuando es aplicado en la superficie dental afectada. Tolera muy bien el agua y cubre inclusive las superficies húmedas con una película de barniz de buena adherencia~ endureciendo con la saliva y obturando la abertura de los túbulos dentinarios. 15 2. Barniz con fluoruro de sodio al5% con fosfato tricálcico(Clinpro™ Whíte Varnish) Es un barniz fluorado que contiene 22.600 ppm de F y TCP presente, el cual es protegido con ácido fumárico, el cual divide o separa el TCP del flúor durante la vida útil del barniz. La protección del ácido fumárico es lentamente disuelta por la saliva, permitiendo que el calcio, fosfato y flúor protegidos sean liberados y estén juntos para realizar el proceso de remineralización. Este barniz es de color blanco y esta endulzado con xilitol. Se activa con la humedad y la saliva, sus propiedades de flujo mejoradas permiten alcanzar superficies adicionales, incluso 5 min después de aplicado el barniz. ANTECEDENTES En 1988 Seppa53 estudió la eficacia de los barnices fluorados y la solución de fluoruro de sodio en Ja remineralización del esmalte. La muestra inc1uyó 120 bloques de esmalte humano no cariado, los cuales fueron divididos en seis grupos aleatoriamente. Un grupo no recibió tratamiento y los demás fueron tratados con una o tres aplicaciones de flúor barniz Duraphat al 2.3% y 1.1 %~ o con nueve aplicaciones de solución de fluoruro de sodio al 0.1% NaF. La microdureza del esmalte fue medida, demostrando que los barnices de flúor fueron más eficaces que la solución de fluoruro de sodio. Concluyó que la eficacia del barniz no era proporcional a la concentración de flúor, sino más bien a la cantidad de aplicaciones y a la captación del fluoruro por el esmalte dental, que es mayor con el barniz que presenta más concentración de flúor. En 1995 Cao y cols. 54 evaluaron los cambios de microdureza que se dan después de la aplicación tópica de flúor barniz a diferentes concentraciones. Se agruparon aleatoriamente en: A, B y C. Antes de la aplicación de flúor se midió la microdureza y no hubo diferencia 16 significativa en los tres grupos. Luego se aplicó flúor barniz de 0.5%, 1.5%,2. 7% en cada grupo. Los resultados obtenidos demostraron que el aumento de la microdureza del esmalte con flúor barniz al 0,5% fue la mitad en comparación a los otros dos grupos, entre los cuales no hubo diferencia significativa. Los autores concluyeron que el flúor barniz al 1.5% es el mejor en la prevención de caries dental. En el 2006 Botazzo y cols. 55 estudiaron el efecto anticaries del flúor liberado por un barniz y una solución de fluoruro diaminico de plata. La muestra incluyó 72 bloques de esmalte bovino, los cuales fueron asignados al azar en los grupos de tratamiento: grupo control, grupo barniz y grupo solución de fluoruro diamínico de plata. Las muestras fueron sometidas a pH cíclico y se midió la microdureza del esmalte para calcular la pérdida de mineral y microdureza superficial después de la desmineralización. Se concluyó que el flúor liberado por el barniz proporcionó menor perdida de mineral que la solución fluoruro diamínico de plata. En el 2009 Murakami y cols. 56 evaluaron el efecto de un barniz de flúor y flúor gel en el desgaste por erosión dental. La muestra incluyó 30 dientes deciduos y 30 dientes permanentes que fueron asignados aleatoriamente a los grupos: APF gel (1.23%F), barniz de NaF (2.26%F) y el grupo control. Se realizó la aplicación tópica de los agentes en cada grupo y se sometieron a desmineralización en una bebida de cola (pH 2.3), luego se evaluó la microdureza del esmalte mediante ANOVA y pruebas de Tukey. Los resultados demostraron que la inhibición de erosión en dientes deciduos no fue significativa a diferencia de la dentición permanente en donde ambos productos mostraron un efecto significativo. Concluyeron que tanto el barniz de flúor y flúor gel fueron capaces de inhibir la erosión del esmalte en dientes permanentes. 17 En el 201 O Lata y cols. 57 evaluaron el potencial de remineralización de un barniz fluorado, el CPP-ACP y la combinación de ambos en las lesiones de caries temprana en esmalte. La muestra incluyó 15 premolares sanos, los cuales fueron sometidos a una solución desmineralizadora para crear lesiones cariosas artificiales. El potencial de remineralización a nivel subsuperficial del esmalte fue medido a través de la microdureza y los resultados fueron medidos usando el análisis de ANOVA de una vía. Concluyeron que el CPP-ACP es menos eficaz que el barniz fluorado en la remineralización de lesiones tempranas y que la combinación de estos no proporciona un potencial de remineralización aditivo en comparación con el barniz fluorado solo. El barniz fluorado, el CPP-ACP y la combinación de ambos no son eficaces para remineralizar lesiones tempranas de caries en el esmalte a nivel del subsuelo. En el 2011 Gatti y cols.58 evaluaron el potencial de anticaries de dentríficos de 500 o 1100 ppm F combinados con flúor barniz. La muestra incluyó 70 caninos deciduos, los cuales se distribuyeron al azar y fueron sometidos a un régimen de pH de bicicleta, donde solo fue expuesta la superficie vestibular de la muestra. Los resultados demostraron que el dentífrico con llOOppm F y la combinación del F- barniz con dentríficos redujeron significativamente la desmineralización del esmalte, sin embargo los efectos aislados del dentífrico con 500 ppm F y F- barniz no tuvieron diferencias significativas. Concluyeron que el efecto del F- barniz en combinación con los dentríficos de 500 o 1100 ppm F no era más eficaz en la reducción de la desmineraJización en dentición primaria que el efecto aislado del dentífrico con 11 OOppm F. 18 En el 2012 Kim y cols. 59 evaluaron el efecto de la de cinta PVA (alcohol de polivinilo) suplementada con fluoruro al 2.26% en la inhibición de la desmineralización del esmalte. La muestra incluyó 60 especímenes de esmalte de dientes bovinos, los cuales se agruparon aleatoriamente en: grupo control, cinta F-PVA , F- barniz y CPP-ACFP. Después de ser sometidos a pH cíclico y a la aplicación tópica de los agentes en cada grupo, fueron medidos. Los resultados encontrados evidenciaron que la microdureza superficial de los especímenes de esmalte con Jacinta F-PVA y F- barniz fueron significativamente mayores que los de CPP-ACFP. No se evidenció diferencia significativa entre el grupo F-PVA y F- barniz. Concluyeron que la cinta F -PVA es eficaz en la inhibición de la desmineralización del esmalte. El potencial de inhibición del esmalte de ]a cinta F-PVA es comparable con el F- barniz y mayor que la de CPP-ACFP. En el 2012 Amaechi y cols.60 evaluaron la capacidad de un dentrífico con flúor y fosfato tricálcico en la inhibición y remineralización de lesiones de mancha blanca. La muestra incluyó 3 bloques de esmalte desmineralizado y 3 bloques sanos (obtenidos de una muestra de 30 molares). Se expusieron en pares (una muestra sana y una desmíneralizada) a tres dentríficos: uno con 5.000 ppm de fluoruro con fosfato tricálcico, otro con 5.000 ppm de fluoruro solo y uno que no contenía flúor. Los resultados demostraron que los dos dentríficos con flúor inhibieron y remineralizaron las manchas blancas. ConcJuyeron que la combinación de fluoruro con fosfato tricálcico podría proporcionar mas beneficios anti- caries comparado con el uso de flúor solo. En el 2012 Shabanian y cols.61 evaluaron los cambios en la microdureza superficial del esmalte después de la aplicación de las pastas dentales Crest y Pooneh con y sin fluoruro. La muestra incluyó 56 bloques de esmalte de incisivos deciduos, los cuales fueron 19 expuestos a un régimen de Ph cíclico y a la aplicación de las pastas dentales Crest 1100, Crest 500, Pooneh 500 y Pooneh sin flúor. Los cambios de microdureza superficial del esmalte fueron medidos al inicio, después de la desmineralización y después de la remineralízación y analizados con la t de Student y ANOV A de una vía. Los resultados mostraron que los porcentajes de cambios en la microdureza fueron mayor en el Crest 1100 (45.4%) y menor en Pooneh sin flúor (23.7%). Concluyeron que la microdureza superficial del Crest 1100 fue significativamente mayor al Crest 500, Pooneh 500 y Pooneh sin flúor. En el 20 13 AlAmoudi y cols. 62 compararon el efecto del pH cíclico en la microdureza del esmalte de dientes humanos deciduos tratados con un barniz de fluoruro de sodio convencional (5% NaF) con Jos tratados con un barniz de fluoruro de sodio mejorado con fosfato tricálcico funcional (TCP ). La muestra incluyó 90 incisivos deciduos libres de caries, los cuales fueron divididos al azar en tres grupos: el grupo A no recibió ningún tratamiento con barniz, al grupo B se le aplicó barniz de fluoruro de sodio convencional (5% NaF) y al grupo C se le aplicó barniz de fluoruro de sodio al 5 %mejorado con TCP. Después de diez días de ser sometidos a un pH cíclico, se midió la microdureza superficial de los dientes. Los resultados obtenidos demostraron que la :microdureza del barniz con 5% de NaF con TCP fue mayor que el barniz de 5 % de NaF solo; mientras que el grupo control mostró el valor de microdureza más bajo. Por lo tanto, los resultados de este estudio sugieren que el uso de un aditivo corno el TCP en un barniz fluorado mejora significativamente la capacidad protectora de barniz en los dientes deciduos in vitro. 20 IV. JlJSTIFICACIÓN Esta investigación tiene importancia teórica debido a que se demostró el potencial de remineralización que presentan cada uno de los barnices fluorados con diferentes compuestos activos como el fluoruro de sodio al 5% (Duraphat) y fluoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Vamish), a través de la comparación de estos en el estudio, lo que contribuirá de manera confiable con los conocimientos científicos en esta área. Este estudio también tiene relevancia social ya que de conocerse el barniz fluorado con mayor potencial de remineralización, los niños podrán disminuir el riesgo de caries mediante la ap1icación preventiva del flúor barniz con mayor potencial de remineralización. Además el estudio tiene aplicación clínica ya que los odontólogos conocerán cual es el barniz fluorado más efectivo y podrán utilizarlo en sus pacientes con el fin de obtener mejores resultados en sus tratamientos preventivos y/o terapéuticos. 21 V. HIPÓTESIS El potencial de remíneralización medido a través de la mícrodureza del esmalte de premolares con desmineralización artificial es mayor con el barniz fluorado con compuesto activo de fluoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Varnish) en relación al barniz fluorado con compuesto activo de fluoruro de sodio al 5% (Duraphat), debido a la presencia de la molécula de fosfato tricálcico en su composición. 22 VI. OBJETIVOS VI.l. OBJETIVO GENERAL Comparar el potencial de remineralización a través de la microdureza del esmalte de premolares con desmineralización artificial expuestos a dos barnices fluorados con diferentes compuestos activos: fluoruro de sodio al 5% (Duraphat) y fluoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Varnish). VI.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS l. Evaluar el potencial de remineralización a través de la microdureza de premolares con desmineralización artificial expuestos al barniz con fluoruro de sodio al 5% (Duraphat). 2. Evaluar el potencial de remineralización a través de la microdureza de premolares con desmineralización artificial expuestos al barniz con fluoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Varnish). 23 VII. MATERIALES Y MÉTODO VII.l. TIPO DE ESTUDIO Esta investigación es de tipo experimental in vitro. VII.2. GRUPO DE ESTUDIO El grupo de estudio estuvo conformado por 45 bloques de dientes humanos divididos en tres grupos: al Grupo 1 no se le aplicó ningún barniz (grupo control), al Grupo 2 se le aplicó eJ barniz con fluoruro de sodio al 5% (Duraphat) y al Grupo 3 se le aplicó el barniz con fluoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico (Clinpro™ White Vamish). El tamaño de muestra fue determinado de acuerdo a la fórmula de tamaño muestral para comparar dos medias (el promedio de microdureza del grupo control y del grupo expuesto al barniz Clinpro™ White Varnish) utilizando los siguientes criterios: Nivel de confianza= 95% Poder estadístico=80% Precisión=49.00 V arianza=2028. 00 Tamaño muestral=IO El resultado para el tamaño muestra! es de 1O bloques de esmalte por grupo, pero se trabajó con 15 bloques de esmalte por grupo. 24 Vll.2.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN *Criterios de inclusión - Piezas dentarias humanas extraídas (premolares) por razones ajenas al estudio. - Piezas dentarias con esmalte superficial que presentó valores de microdureza entre 216,10- 297,00 kg/mm2. -Bloques de esmalte sano. *Criterios de exclusión - Piezas dentarias con caries. - Piezas dentarias con restauraciones. -Piezas dentarias con malformaciones en el esmalte. - Piezas dentarias con grietas y fisuras. 25 VII.3. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES --------- -- Variable Dimensiones Defmición Operacional Indicadores Tipo Escala de Valores medición Tipo de barniz Es el barniz que se utilizará Composición Cualitativa Nominal Grupo 1= Control fluorado como grupo de politómica negativo investigación, variando de Grupo 2=Fiuoruro -----------··--- acuerdo a su composición de sodio al 5% Grupo 3 =Fiuoruro de sodio al 5% con fosfato tricálcico Microdureza Es el valor de dureza que Valor numérico del Cuantitativa razón presenta el bloque de esmalte microdurómetro continua Kg/mm2 expuesto al microdurómetro, (Vickers) ------------------- antes (después de la desmineralización) y después 1 de la remineralización. 1 1 -- --------- ----- ------ -- ~- 26 Vll. 4. MÉTODO Y TÉCNICAS VII.4.1. MÉTODO Este método de investigación será de observación de tipo estructurada. VII.4.2. TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS l. Solicitud de permiso al Jefe del Laboratorio N° 4 de la Facultad de Mecánica de la Universidad Nacional de Ingeniería. Se elaboró una solicitud de permiso al Jefe del Laboratorio N° 4 de la Facultad de Mecánica para la autorización del uso del laboratorio y microdurómetro para poder realizar la investigación. En esta solicitud de incluyó el nombre de la investigación y el horario en que se desea asistir para hacer uso de los elementos solicitados. (Anexo 1) 2. Selección de dientes: Se acudió a diferentes centros de salud odontológica, con el fin de recolectar los dientes necesarios para el estudio, teniendo en cuenta que fueron extraídos por razones ajenas al estudio. Los dientes fueron recolectados durante 3 meses y fueron conservados y almacenados en agua desionizada desde su extracción hasta el momento que fueron usados. 3. Prueba piloto: La prueba piloto se realizó con 5 muestras por grupo, usando más del 10% de los antecedentes para determinar el tamaño de la muestra final de la investigación y capacitar al investigador en la selección de las piezas dentarias, realización de cortes, preparación de muestras y aplicación de barniz fluorado. 27 Preparación de las muestras: Se realizó la profilaxis de los dientes almacenados para el estudio con escobilla de Robinson y agua, para limpiar la superficie coronal de los dientes antes de realizar los cortes. (Anexo 2 - Fig.l) Las coronas de los dientes incluidos en el estudio fueron separadas de las raíces usando un disco de diamante de baja velocidad y refrigeración. (Anexo 2 - Fig.2) Se obtuvieron muestras cuadradas de esmalte dental de 3mm de longitud por 2mm de profundida