Biomineralização induzida por quitosana e materiais à base de colágeno com flúor para cobertura de dentina radicular submetida à erosão

Abstract

Os materiais orgânicos como a quitosana e o colágeno podem ser uma opção promissora para o tratamento da dentina com o objetivo de biomineralização, associados ou não ao flúor. O objetivo deste estudo foi avaliar novos materiais à base de colágeno e quitosana, associados ou não ao flúor, aplicados na dentina bovina desmineralizada e selecionar os de melhor interação com o substrato (Estudo 1), bem como o efeito da sua aplicação na dentina após a erosão dental simulada (Estudo 2). No estudo 1, dentes bovinos foram preparados e tratados com três tipos de colágeno de origem bovina (colágeno hidrolisado fibras, colágeno não-hidrolisado pó, colágeno hidrolisado pó), uma quitosana em pó e um composto de suspensão de quitosana e flúor gel. A morfologia dentinária foi observada em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e o conteúdo inorgânico da dentina foi avaliado por micro fluorescência de raios X por energia dispersiva (µ-EDXRF). Uma maior cobertura para o composto flúor/quitosana seguido do colágeno hidrolisado foi observada. O colágeno hidrolisado apresentou distribuição mais homogênea de cálcio e fósforo. A quitosana sem o flúor tem partículas irregulares e heterogêneas e resultou em pouca interação com o substrato. Os materiais com melhor interação com a dentina (Estudo 1) foram utilizados para tratamento de superfície na dentina radicular de dentes bovinos (Estudo 2). No estudo 2, foi realizada uma avaliação in vitro, com o objetivo de verificar a influência da quitosana ou colágeno hidrolisado, isoladamente ou em combinação com gel de fluoreto de fosfato acidulado (FFA), na composição e morfologia da dentina submetida à ciclos de erosão. Amostras de dentina bovina foram preparadas (n = 84) e tratadas com saliva artificial (AS, controle negativo), flúor fosfato acidulado em gel (F, controle positivo), suspensão de quitosana (Chi), suspensão de colágeno hidrolisado (Col), composição de flúor/quitosana (F_Chi) e composição de flúor/colágeno hidrolisado (F_Col). Ciclos erosivos (seis ciclos de imersão em suco de laranja por 1 min, seguidos de imersão em AS por 1 h) foram realizados. Os materiais foram caracterizados quanto à morfologia, composição e distribuição granulométrica. As técnicas de µ-EDXRF e MEV avaliaram a composição química inorgânica e morfologia da dentina, respectivamente. As partículas do pó de colágeno hidrolisado apresentaram uma morfologia mais regular e características esféricas quando comparado com a quitosana. Devido à sua natureza orgânica, a quitosana e o colágeno hidrolisado apresentam apenas um padrão amorfo nas análises de difração de raios x (DRX). A presença de mais bandas orgânicas no espectro FTIR provavelmente resultou em uma interação elevada com o conteúdo de colágeno da dentina previamente desmineralizada. A suspensão do grupo Col apresentou uma afinidade melhor pela superfície dentinária do que no grupo Chi. Os grupos F_Col e F apresentaram uma redução na perda de cálcio em 17% e 26%, respectivamente (p <0,001). Ambos os grupos ainda apresentavam uma camada de cobertura de aglomerados na superfície da dentina após os ciclos erosivos. O grupo F_Col produziu um padrão de cobertura semelhante ao do grupo controle positivo com a deposição de aglomerados de material à base de flúor enriquecido com colágeno. O flúor apresentou um efeito sinérgico com o colágeno hidrolisado na proteção da dentina, provavelmente devido à sua composição de aminoácidos, solubilidade e interação química com os íons F-, resultando na deposição de aglomerados de material à base de flúor enriquecido com colágeno. As análises de MEV e µ-EDXRF evidenciaram alterações morfológicas e na composição inorgânica significantes para todos os materiais após a erosão simulada. Os melhores resultados em relação à formação de camada protetora mais homogênea e de menor desmineralização foram obtidos no grupo de colágeno hidrolisado com flúor seguido da quitosana.