Abstract
Antecedentes
Uno de los factores importantes de la desmineralización y remineralización del esmalte de equilibrio es el pH de las soluciones de los alrededores. Esfuerzo se ha establecido en la formulación de diferentes compuestos de flúor y el contenido de fluoruro en las pastas de dientes, pero se sabe mucho menos acerca de la influencia del pH de las pastas de dientes sobre su eficacia. Por lo tanto, fue el objetivo de este estudio para investigar la influencia de diferentes niveles de pH en remineralización del esmalte en un experimento in vitro utilizando el microscopio óptico de polarización y análisis EDX elemento cuantitativo.
Métodos
una ventana de 5 x 5 mm en el esmalte superficie de 40 premolares libres de caries humanos extraídos se desmineraliza en una solución de hidroxietilcelulosa a pH 4,8. Los dientes fueron divididos en 8 grupos y la mitad inferior de la ventana estaba cubierta con barniz que sirve como control. A continuación, cada grupo se sumergió en suspensión de pasta de dientes que contenga fluoruro de amina (1400 ppm) a un pH de 4.1, 4.5, 5.1 y 6.9 o el control de suspensión pasta dental sin flúor a un pH de 4.3, 4.7, 5.3 y 7.0. Las secciones seriadas se cortan a través de las lesiones e investigados con el microscopio óptico de polarización y análisis de elementos EDX cuantitativa.
Resultados
Los resultados PLM mostraron una disminución del volumen poroso del cuerpo de la lesión después de la incubación con pasta dental fluorada a un pH de 4,53 y 5,16 . No se encontraron diferencias entre la ventana experimental y la ventana de control en los otros grupos. El análisis de elementos cuantitativos no mostró diferencias en el contenido del elemento de cualquiera de los grupos.
Conclusión
De los resultados se puede concluir que los dentífricos fluorados ligeramente acidificadas pueden tener un cierto efecto positivo en la remineralización del esmalte.
Wolfgang H Arnold, Anabel Haase, Julia Hacklaender, Jolan Bánóczy y Peter Gaengler contribuido igualmente a esta labor
material complementario Electrónico
La versión en línea de este artículo (doi:.. 10 1186 /1472-6831-7- 14) contiene material complementario, que está disponible para los usuarios autorizados.
Antecedentes
caries dental progresión o reversión depende del equilibrio entre la desmineralización y remineralización [1]. Este equilibrio se depende de varios factores por ejemplo, salivales Ca y la concentración de P, la biodisponibilidad del fluoruro y pH. Remineralización se produce cuando el pH se eleva y Ca y P de la saliva junto con fluoruro están formando nuevos cristales de hidroxiapatita en la superficie del esmalte y el cuerpo de la lesión [2, 3]. pérdida de mineral de lesiones de caries incipientes es inversamente proporcional al grado de saturación de los iones de Ca y P, y el pH de la solución El intervalo de pH crítico para la desmineralización y remineralización es de entre 4,3 y 5,0, donde las lesiones con capas de superficie bien definidos se producen mientras que a niveles de pH alrededor de 6,0 no hay capas superficiales están formando [4].
fluoruro juega un papel importante en el proceso de remineralización. Aunque un efecto dosis-respuesta de fluoruro de mejorar la remineralización del esmalte se ha encontrado [5, 6] también pequeñas cantidades de fluoruro de (& lt; 1 ppm) actúan sobre la remineralización [7, 8]. Desmineralización y remineralización experimentos han demostrado que el fluoruro aumenta la absorción de minerales durante la remineralización continua [9]. Ahora se reconoce que el flúor actúa como catalizador y las tasas de reacción con influencias disolución y transformación de diversos minerales de fosfato de calcio. En bajos niveles de fluoruro (& lt; 0,1 ppm) absorción de calcio durante la remineralización se mejora, mientras que a esta concentración no se observa ningún efecto del flúor sobre la desmineralización del esmalte [10]. Por debajo de la hidroxiapatita pH crítico se disuelven, pero los iones minerales liberados puedan reprecipitarse como fluorapatita, que es menos soluble y puede proporcionar protección adicional en los cristales de apatita. Incluso a una precipitación pH fluorapatita fisiológica es mayor que la de la hidroxiapatita también a bajos niveles de fluoruro [11]. Sin embargo, Ten Cate y Duijsters [12, 13] demostraron que fluorapatite per se no afectó a la pérdida de minerales en el esmalte, pero en general el fluoruro de calcio que es más eficaz en la inhibición de la desmineralización del esmalte de fluorapatita.
La mayoría de los estudios sobre los efectos de la fluorada pastas de dientes en la remineralización del esmalte han llevado a cabo con respecto a la cantidad de los diferentes compuestos de fluoruro [17-20] fluoruro [6, 14 a 16] o. Sólo poca atención se ha prestado a la influencia de los diferentes valores de pH de las pastas de dientes con flúor sobre el esmalte remineralización [21, 22]. Desde un punto físico-química de vista parece ser razonable para investigar la influencia de las cremas dentales fluoradas en remineralización del esmalte en diversas condiciones de pH.
Métodos Cuarenta
por razones orthodontical extrajeron caries premolares libres estaban cubiertas de pintura dejando un 5 × ventana 5 mm y se dividió aleatoriamente en 8 grupos de 5 dientes en cada grupo. Se mantuvieron en un gel de desmineralización (hidroxietilcelulosa) a pH 4,95 durante 50 días. Después de la desmineralización de la mitad inferior de la ventana también estaba cubierto con barniz que sirve como control positivo. A continuación, cada grupo se incubó en fluoruro de amina (1,400 ppm), que contiene las suspensiones de pasta de dientes y lodos de control sin fluoruro de amina a diferentes niveles de pH durante 48 horas, que es equivalente a 2 años cepillado de los dientes 2 veces durante 2 minutos por día [23]. Para las suspensiones espesas de 40 cm
3 de pasta de dientes experimental se mezcló con 160 ml dist. agua. El pH de las suspensiones se comprobó antes de la incubación de los dientes, después de 24 horas y después de 48 horas antes de la terminación de la incubación. medios de incubación se resumen en la Tabla 1 1.Table de ensayo y controles suspensiones con diferentes niveles de pH.
Grupo
pH
Grupo 1 con fluorid amina 1400 ppm
4,1
Grupo 2 con la amina Fluorid 1400 ppm
4,5
Grupo 3 con fluorid amina 1400 ppm
5,1
Grupo 4 con amina Fluorid 1400 ppm
6,9
Grupo 5 sin fluorid amina (control) guía empresas 4,3
Grupo 6 sin fluorid amina (control)
4,7
Grupo 7 sin fluorid amina (control)
5,3
Grupo 8 sin fluorid amina (control)
7,0
Después el tratamiento con suspensiones espesas de los dientes se incrustan en Technovit 9100 (Kulzer, Alemania) y secciones en serie a través de las lesiones con un espesor de 80 micras se cortaron usando un microtomo de sierra (Leica 1600, Alemania). Todas las secciones fueron investigados con el microscopio óptico de polarización (PLM) y tres secciones centrales de cada lesión se clasifican de acuerdo a su aspecto morfológico y para cada categoría fue un número índice numérico asignado a: no está presente (1), porosidades individuales (2), interrumpido banda (3), no homogénea (4), completamente homogénea (5), más de 60 micras de profundidad (6). Los valores numéricos se compararon estadísticamente mediante la prueba de Mann-Whitney no paramétrico.
Tres secciones de cada lesión se recubrieron con carbono y se examinaron con un microscopio electrónico de barrido (Philips XL 30 FEG) a 20 kV usando el detector de electrones retrodispersados En cada experimental y de control de ventana de las diferentes mediciones puntuales dientes 3 (tamaño del punto 2 nm) se llevaron a cabo en la superficie del esmalte, dentro del cuerpo de la lesión y el esmalte de sonido, lo que resulta en un total de 9 puntos de medición por ventana. el contenido del elemento en% en peso de Ca, P, C, y F se midió con el análisis de energía dispersiva de rayos X (EDX) con un detector de S-UTW (EDAX INC, Mahwah, NJ, EE.UU.). La tasa de conteo del detector EDX fue entre 1800 y 2000 recuentos por segundo con un tiempo muerto de 30%. El tiempo de medición fue de 30 s (segundos) en vivo con una resolución de 135,8 eV y un tiempo de amplificación de 100 mu s. exploraciones de línea a través de las lesiones se realizaron a 256 puntos con un tiempo de permanencia de 1000 ms y el tiempo de amplificación de 100 ms. Los valores de las mediciones puntuales fueron evaluados estadísticamente mediante la prueba de ANOVA no paramétrico para medidas repetidas.
Resultados
morfología de la lesión
El análisis morfológico de las secciones con PLM revelaron una expresión variable de las lesiones después de incubación a diferentes valores de pH ( Figura 1). Ellos se expresan principalmente en forma de lesiones no homogéneos u homogéneos, bandas interrumpidas y porosidades como individuales. En las ventanas experimentales mayoría de las lesiones se expresaron como porosidades individuales y bandas interrumpido después del tratamiento con fluoruro Fig. 2), mientras que con las cremas dentales no fluoradas las lesiones experimentales eran en su mayoría no homogénea o Fig homogénea. 3). Las diferencias significativas en la morfología de la lesión entre la ventana de control y la ventana experimental se encontraron en el grupo 2 (pH 4,53; p = 0,032) y el grupo 3 (pH 5,16; p = 0,014) después del tratamiento de fluoruro. En las ventanas experimentales se encontró un mayor número de lesiones con porosidades individuales o bandas interrumpidas que en las ventanas de control. En todos los otros grupos no se encontró una diferencia significativa (p & gt; 0,05). Figura 1 polarización de la luz microscopia de las lesiones experimentales. Las lesiones de caries experimentales como después del tratamiento con la crema dental fluorada en los diferentes niveles de pH. a) pH 4,1; la ventana experimental superior muestra una banda interrumpida. b) pH 4,5; la ventana experimental superior muestra porosidades individuales. c) pH 5,1; la ventana experimental superior muestra una lesión no homogénea. d) pH 6,9; ninguna diferencia puede ser visto entre la ventana experimental superior e inferior de la ventana de control.
Figura 2 Distribución cuantitativa de las diferentes lesiones experimentales. distribución cuantitativa de las lesiones en función de su apariencia morfológica en ventanas de control y experimentales después de la aplicación de fluoruro a diferentes niveles de pH. Hay un claro cambio de la morfología de la lesión hacia las lesiones menos expresadas en las ventanas experimentales.
Figura 3 Distribución cuantitativa de las diferentes lesiones de control. distribución cuantitativa de las lesiones en función de su apariencia morfológica en ventanas de control y experimentales después de la aplicación de pasta de dientes de control a diferentes niveles de pH. Las diferentes morfologías están más o menos distribuidos por igual.
Análisis EDX
análisis de elementos EDX mostró diferencias estadísticamente significativas en el contenido del elemento de Ca, P, C y F en el cuerpo de la lesión y la capa de esmalte superficial. El contenido del elemento medio en el cuerpo de la lesión de Ca fue entre 33% en peso y 41,9% en peso, de P el contenido era entre 16,6% en peso y 19,9% en peso, por C que fue entre 6,5% en peso y 12,6% en peso y para F fue entre 0,27% en peso y 0,68% en peso. Todos los resultados se resumen en la Tabla 2 para el cuerpo de la lesión y en la Tabla 3 para el esmalte superficial contenido del elemento layer.Table 2 Mean en el cuerpo de la lesión de control y ventana experimental.
ventana Experimental
de control window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluoruro de pH 4,1
34,1 ± 3,6
18,3 ± 1,3
9,3 ± 2,5
0,33 ± 0,22
34,2 ± 3,6
18,5 ± 1,1
8,5 ± 2,0
0,34 ± 0,25
amina fluoruro de pH 4,5
34,5 ± 5,5
19,0 ± 2,7
8,5 ± 5,4
0,47 ± 0,4
33,5 ± 6,0
18,3 ± 1,6 9,1 ±
2.7
0,42 ± 0,3
amina fluoruro de pH 5,1
35,5 ± 4,4
19,1 ± 1,4
7,4 ± 3,8
0,48 ± 0,39
35,0 ± 5,1
18,9 ± 1,6
8,0 ± 3,6
0,57 ± 0,45
amina fluoruro de pH 6,9
34,6 ± 5,5
18,6 ± 2,2
9,4 ± 7,4 0,4 ±
0,26
33,7 ± 6,4
18,5 ± 2,9
8,8 ± 9,6
0,57 ± 3,4
sin fluoruro pH 4,3 34,8
± 5,5
18,9 ± 2,1
8,0 ± 6,6
0,35 ± 0,28
35,1 ± 4,3
18,9 ± 1,2
8,2 ± 4,5
0,41 ± 0,33
sin fluoruro de pH 4,7
35.45 ± 5.8
18,7 ± 2,1
9,5 ± 4,5 0,3 ±
0,28
35,1 ± 3,2
18,8 ± 1,1
7,8 ± 3,1
0,35 ± 0,27
sin fluoruro de pH 5,3
35,0 ± 4,7
18,7 ± 1,6
9,0 ± 4,1
0,34 ± 0,25
34,9 ± 3,9
18,6 ± 1,2
9,6 ± 2,2
0,46 ± 0,32
sin fluoruro de pH 7,0
41,9 ± 19,8
17,4 ± 4,6
5,5 ± 4,8
0,28 ± 0,3 40,3 ±
20,0 16,6
± 4,3
7,7 ± 4,0
0,38 ± 0,31
Tabla 3 el contenido del elemento de medias en la capa de esmalte superficial de control y experimental ventana.
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ventana Experimental
de control window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluoruro de pH 4,1
36,6 ± 4,5
18,4 ± 1,5
9,6 ± 2,8
0,42 ± 0,43
35,0 ± 5,5
19,0 ± 1,6
8,4 ± 2,9 0,3 ±
0,31
amina fluoruro de pH 4,5
37,4 ± 3,3
19,9 ± 1,2
6,5 ± 3,3
0,36 ± 0,28
34,9 ± 6,1
19,0 ± 1,5 7,6 ±
2.9
0,45 ± 0,34
amina fluoruro de pH 5,1
35,9 ± 4,8
19,1 ± 1,1
7,5 ± 3,5
0,49 ± 0,63
36,5 ± 5,6
19,4 ± 1,8
7,6 ± 4,2
0,58 ± 0,41
amina fluoruro de pH 6,9
35,3 ± 3,7
19,0 ± 1,7
9,8 ± 7,5
0,53 ± 0,54
35,7 ± 4,6
19,4 ± 1,2
6,7 ± 4,1
0,48 ± 0,29
sin fluoruro pH 4,3 35,7
± 4,6
18,9 ± 1,6
8,5 ± 4,9
0,46 ± 0,34
36,4 ± 4,9
19,5 ± 1,2
7,4 ± 4,1
0,68 ± 1,9
sin fluoruro de pH 4,7
35,9 ± 3,1
18,9 ± 1,2
9,0 ± 3,6 0,4 ±
0,24
35,4 ± 3,5
18,7 ± 1,2
9,0 ± 3,2
0,43 ± 0,35
sin fluoruro de pH 5,3
33,6 ± 7,0
17,9 ± 3,3
12,6 ± 10,6
0,45 ± 0,31
35,0 ± 4,4
18,6 ± 1,5
9,5 ± 4,2
0,34 ± 0,21
sin fluoruro de pH 7,0
41,7 ± 19,8
17,2 ± 4,5
8,0 ± 5,7
0,27 ± 0,24
41,5 ± 19,6 17,0
± 4,5
7,7 ± 7,1
0,29 ± 0,26
Discusión
Una de las principales causas de la desmineralización del esmalte es, sin duda, la caída del pH por debajo de la crítica punto para la disolución de hidroxiapatita [24]. El equilibrio entre la desmineralización del esmalte y la remineralización mantiene una superficie de esmalte intacto [1]. En el pH crítico para fluorapatita disolución hidroxiapatita y fluoruro de calcio son sobresaturada y puede ser depositado en los poros de la lesión de esmalte reduciendo aún más la desmineralización [11]. Por otro lado, el fluoruro se ha discutido de ser un catalizador para la transformación de diferentes minerales de fosfato en lugar de formar fluorapatita [7]. Los resultados de esta investigación apoyan este último ya que no había diferencias en el contenido del elemento entre las caries experimental y de control, como las lesiones. Además, ningún aumento del contenido de fluoruro se pudo determinar que sería probable en la formación de fluorapatita.
Los resultados de esta investigación mostró un aumento de la remineralización a niveles de pH entre 4,5 y 5,1 bajo la influencia de fluoruro de amina ya que el volumen poroso del cuerpo de la lesión se redujo significativamente. La sobresaturación de la hidroxiapatita se limita a un rango de pH de 5.6 a 5.8 [4, 11] con la consecuencia de que la formación de la hidroxiapatita a un pH inferior no sería probable. Sin embargo, en presencia de fluoruro a un pH entre 4.5 y 5.1 los iones minerales liberados podrían reprecipitaron como mezclado remineralización potenciador fluor-hidroxiapatita del cuerpo de la lesión y la capa de superficie del esmalte. Los resultados del análisis cuantitativo elemento EDX confirman la presencia de hidroxiapatita en el cuerpo de la lesión y en la capa de esmalte superficial tanto de la ventana de control y fluoruro tratada ventana experimental.
Se podría argumentar que la aplicación de cremas dentales ligeramente acidificados puede dar lugar a la erosión de la superficie del esmalte. La erosión se produce a niveles de pH mucho más bajos, donde las soluciones son undersaturated con respecto a la hidroxiapatita y fluorapatita también [25] y por lo tanto, la remineralización no sería posible con respecto a la termodinámica. Los resultados presentados también mostraron ninguna erosión de la superficie del esmalte en cualquiera de las caries como lesiones.
Se ha demostrado que el fluoruro aumenta la absorción de minerales durante la remineralización del esmalte, e inhibe la pérdida de mineral durante la desmineralización [9, 12, 13]. La formación de fluoruro de calcio juega un papel importante en el efecto cariostático de fluoruro tópico y es dependiente del pH. Es probablemente el principal producto de reacción en los tejidos dentales duros de los tratamientos cortos con agentes de fluoruro relativamente concentrada y sirve como depósito de fluoruro [26]. La desmineralización se reduce significativamente por debajo de la línea de saturación de fluoruro de calcio y la formación de hydroyapatite se incrementa a valores de pH más bajos en presencia de fluoruro de calcio [11]. la formación de fluoruro de calcio depende de pH y es menos soluble a valores de pH bajos.
Conclusión
A partir de los resultados de este estudio se puede concluir que el pH de los dentífricos también juega un papel importante en su eficacia. dentífricos que contienen fluoruro ligeramente acidificadas pueden tener un cierto efecto sobre la remineralización del esmalte.
Declaraciones
Agradecimientos
Nos gustaría reconocer la contribución de nuestra Z. coautor Gintner que murió durante el trabajo en esta investigación.
este estudio ha sido apoyado por el GABA International, Münchenstein, Suiza.
los autores originales presentados archivos de imágenes
a continuación se presentan los enlaces a los archivos de los autores presentados original para imágenes. 'archivo original para la figura 1 12903_2007_71_MOESM2_ESM.jpeg autores 12903_2007_71_MOESM1_ESM.jpeg Autores archivo original para el archivo original figura 2 12903_2007_71_MOESM3_ESM.jpeg de los autores para la figura 3 Conflicto de intereses comentario El autor (s) declaran que no tienen intereses en competencia.
Autores de las contribuciones
WHA era el supervisor del proyecto y responsable del proyecto de manuscrito.
AH lleva a cabo las investigaciones PLM
JH lleva a cabo las mediciones EDX
ZG llevó a cabo los experimentos de lodos y F mediciones
JB apoyo de los experimentos ZG y contribuyó al manuscrito proyecto pg contribuido a la planificación del proyecto, la evaluación de los resultados y redacción del manuscrito
Todos los autores han leído y aprobado la versión final del el manuscrito.
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