ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DE SISTEMAS ADESIVOS
AUTOCONDICIONANTES
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF SELF-ETCHING ADHESIVE
SYSTEMS
Esteves
CM*, Reis AF**,
Rodrigues JA***
RESUMO: Este trabalho de revisão de literatura
foi realizado com o objetivo de discutir as propriedades antibacterianas dos
sistemas adesivos autocondicionantes. A evolução das propriedades bioativas dos materiais são uma tendência atual e a
atividade antibacteriana é uma propriedade importante na redução das bactérias
nas superfícies restauradas, prevenindo a formação de cáries secundárias. Esta propriedade
pode ser obtida com a incorporação de substâncias ou pela substituição dos
monômeros convencionais por outros com potencial antibacteriano. Apesar da
literatura mostrar que a adição de substâncias como o glutaraldeído, e a clorexidina promoverem efeito antibacteriano, sua presença
na matriz resinosa pode prejudicar as propriedades físicas dos materiais. Já a
incorporação de flúor tem efeito restrito, pois os fluoretos permanecem
imobilizados na matriz resinosa. A incorporação de monômeros como o 12-metacriloiloxidodecilpiridínio de Brometo (MDPB) e o
dimetil metacrilato de cloreto de amônia (DMAE-CB) demonstram grande efeito
antibacteriano sem a alteração das propriedades mecânicas, porém sua efetividade
clínica ainda não está estabelecida. Além disso, o baixo pH dos sistemas
adesivos autocondicionantes também pode atuar contra algumas bactérias. Pode-se
concluir que o efeito
antibacteriano dos sistemas adesivos autocondicionantes ocorre somente no momento
da aplicação na cavidade, visto que o pH ácido é neutralizado e os componentes
antibacterianos permanecem no interior da matriz resinosa após a polimerização.
Essa inclusão de componentes antibacterianos nos sistemas adesivos, foi
indicado pelos estudos in vitro por
ser uma propriedade bioativa promissora, porém ainda
existe a necessidade de estudos in situ
e in vivo que comprovem a ação
antibacteriana clinica dos sistemas adesivos autocondicionantes.
PALAVRAS-CHAVE:
Atividade
antibacteriana, sistemas adesivos autocondicionantes, cáries secundária.
ABSTRACT: This review of literature
was conducted to discuss the antibacterial properties of the self-etching
adhesives systems. The development of bioactive properties of the materials is
a current trend and the antibacterial property is important in reducing
bacteria on surfaces restored, preventing the formation of caries around the
restorations. The antibacterial property can be obtained by incorporating
substances or by the substitution of conventional monomers for others with
antibacterial potential. Although literature shows that addition of
antibacterial substances such as glutaraldehyde and chlorhexidine promote antibacterial effect, its presence in
the resin matrix can impair its physical properties. Since the incorporation of
fluoride has limited effect because the fluoride will remain trapped into the
resin matrix. The incorporation of monomers such as
12-methacryloyloxydodecylpyridinium bromide (MDPB) and methacryloxytethocetyl
dimethyl ammonium chloride (DMAE-CB) have
demonstrated a strong antibacterial effect without impairing its mechanical
properties, but its clinical effectiveness is not yet established. Furthermore,
the low pH of the self-etching adhesives systems can also work against some
bacteria. It can be concluded that the antibacterial effect of self-etching
adhesive systems occurs only at the application moment in the cavity, whereas
the acidic pH is neutralized and the antibacterial components may not be
released from the resin matrix after polymerization. The inclusion of
antibacterial compounds in the adhesive systems was indicated by in vitro
studies to be a promising bioactive property, but there is still a need for in
situ and in vivo studies confirm the clinical effectiveness of antibacterial
potential of the self-etching adhesives systems.
KEYWORDS: Antibacterial activity. Self-etching
adhesive systems. Secondary caries.
Introdução
A
união duradoura de sistemas resinosos ao esmalte e a dentina tem sido a grande
busca da Odontologia contemporânea. Essa busca teve início com o estudo de Buonocore (1955)1, que descreveu o
condicionamento ácido do esmalte como uma simples técnica para aumentar a
adesão de resinas acrílicas. Com o aperfeiçoamento da técnica do
condicionamento ácido foram desenvolvidos sistemas adesivos que possibilitaram
tanto o tratamento com ácido fosfórico do esmalte como o da dentina,
objetivando a formação da camada híbrida2. Além disso, a utilização
de uma combinação de monômeros hidrófilos e hidrófobos tem garantido maior
previsibilidade e sucesso em longo prazo dos procedimentos adesivos
restauradores3,4.
Entretanto,
em função da sensibilidade da técnica os sistemas adesivos ainda não alcançaram
a excelência clínica desejada5. Um dos principais princípios que
devem ser respeitados é o de que a dentina deve permanecer úmida para a
formação adequada da camada híbrida6. Caso esta regra não seja
respeitada pode ocorrer o rompimento da linha de união e consequentemente a
formação de fendas devido à força gerada durante a contração de polimerização
das resinas restauradoras ou durante os esforços mastigatórios7-9.
Além disso, o preenchimento incompleto da dentina desmineralizada pela resina
adesiva após o condicionamento ácido faz com que este espaço seja ocupado por
água levando a uma degradação hidrolítica da camada híbrida e clinicamente pode
acarretar em sensibilidade pós-operatória, formação de um nicho de estagnação
de biofilme e possivelmente em recorrência da lesão cariosa7,8.
Frente
a essas limitações foram desenvolvidos os sistemas adesivos autocondicionantes,
que por serem compostos por monômeros ácidos promovem a desmineralização
dentinária enquanto se infiltram na estrutura dental para formação da camada
híbrida10,11. Outra vantagem apresentada por essa técnica é a
eliminação da fase de lavagem e secagem do substrato após o condicionamento
ácido, o que elimina a fase crítica de controle da umidade na superfície
dentinária necessária para a aplicação do adesivo acarretando em menos erros
técnicos cometidos pelo cirurgião dentista11-12.
É
importante salientar que o rompimento da camada híbrida com a formação de uma
fenda entre esmalte e resina não determina o desenvolvimento de lesões cariosas
secundárias, mas este pode servir como um nicho retentor de biofilme bacteriano
e dessa forma pode ser um fator que favoreça sua instalação e progressão,
principalmente em pacientes de alto risco12-14. Apesar da Dentística
restauradora moderna estar baseada nos princípios da cariologia, e o foco do
tratamento restaurador é a redução do risco do indivíduo, torna-se desejável
que o material restaurador e sistema adesivo apresentem uma ação antibacteriana
ou cariostática para ajudar no controle do desenvolvimento de lesões
secundárias15-17. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo
caracterizar por meio de uma revisão de literatura o potencial antibacteriano
de sistemas adesivos autocondicionantes.
Potencial antibacteriano de
sistemas adesivos autocondicionantes
Os
sistemas adesivos autocondicionantes são compostos por materiais resinosos
convencionais com pH ácido que apresentam pouca ou nenhuma atividade
antimicrobiana18,19. Entretanto, tais propriedades podem ser
alteradas com a incorporação de outras moléculas com potencial antibacteriano20.
As principais moléculas já descritas na literatura científica e que foram
adicionadas aos sistemas adesivos foram o glutaraldeído21,22, flúor23;
12-metacriloiloxidodecilpiridínio (MDPB; Figura 1)18-20,24,
e recentemente o dimetil metacrilato de cloreto de amônia (DMAE-CB, Figura 2)25.
Além dessas moléculas, o baixo pH dos agentes autocondicionantes também tem
sido sugerido como responsável por uma ação antibacteriana18,21,22.
Figura 1-
Molécula do monômero MDPB, adaptado de Li et al. 200961.
Figura 2-
Molécula do monômero DMAE-CB, adaptado de Li et al.
200961.
Estudos
in vitro analisam a atividade
antibacteriana dos compósitos e seus constituintes e normalmente empregam testes em meio Agar. De uma forma geral, os
materiais são inoculados em uma placa de Agar contra bactérias orais semeadas
no meio de cultura; normalmente espécies relacionadas com o desenvolvimento da
doença cárie, tais como espécies de estreptococos e lactobacilos20,26. Nesse método, o efeito dos componentes antimicrobianos forma uma zona
de inibição de crescimento das bactérias ao redor do mesmo.
Por meio
dessa técnica de cultura microbiológica contra diferentes espécies de
estreptococcus12,27 e lactobacilus18, vários estudos
observaram que após a incorporação de determinados monômeros nos agentes adesivos
os mesmos inibiram o crescimento destas espécies18,20,26.
A
ação antibacteriana nos sistemas adesivos pode ser obtida pela adição de
agentes antibacterianos na matriz da resina como no caso da adição de clorexidina, glutaraldeido e
flúor, ou pela imobilização do componente antimicrobiano na composição dos
monômeros presentes na matriz resinosa como no caso da adição dos monômeros
MDPB e DMAE-CB18-25.
Pela
sua comprovada capacidade antimicrobiana e de inibição de formação de biofilme
nas superfícies dentais, alguns estudos incorporaram experimentalmente agentes antibacterianos
como o digluconato de clorexidina
em alguns sistemas adesivos e em resinas compostas e obtiveram efeito
antibacteriano28,29. Observa-se que a liberação desses agentes pelos
sistemas resinosos pode exercer efeito tóxico ou induzir a mudança de população
de microrganismos. Entretanto, esse efeito pode ter sua eficiência esgotada com
o tempo, além de deteriorar as propriedades mecânicas dos materiais
restauradores28-30. Os primeiros estudos que tentaram incorporar
esse agente antimicrobiano apresentaram deficiência na resistência mecânica e
adesiva, e o potencial preventivo desses sistemas adesivos ainda é questionado,
principalmente em relação a sua atividade após fotoativação12, 31,32
e ainda não existe no mercado um sistema adesivo autocondicionante com clorexidina.
O
glutaraldeído é um forte desinfetante frequentemente utilizado nos consultórios
dentários para esterilização dos instrumentais, dessa forma esse componente foi
adicionado nos sistemas adesivos com uso de condicionamento ácido prévio como
GLUMA (Heraeus Kulzer), Syntac (Vivadent), ProBOND (LD Caulk/Dentsplay) desejando-se obter esse efeito21,22. Feltron et al. (1989)33, confeccionaram
cavidades em dentes de primatas e aplicaram compósitos contendo o adesivo GLUMA
(Figura 3). Os autores deixaram estas cavidades abertas durante 48h e
observaram que após este tempo o sistema adesivo aplicado foi eficaz na
eliminação de bactérias que invadem os túbulos dentinários. Corroborando com
estes resultados, todos os estudos de sistemas adesivos contendo glutaraldeído no método cultura produziram halo de inibição
contra Streptococus,
Lactobacilos e Actinomyces21,22,34. Os estudos sugerem que este
resultado mostrado pelo glutaraldeído é devido ao seu efeito antibacteriano,
uma vez que os adesivos que não possuem glutaraldeído ou qualquer outro agente
antimicrobiano na sua composição não demonstraram inibição21.
Figura 3- Sistema adesivo com Glutarldeído – Gluma.
Entretanto,
o efeito do glutaraldeído pode ser limitado há poucos dias após a aplicação.
Walter em (2007)35 observou, por meio da
aplicação e fotoativação de sistemas adesivos em uma membrana permeável e,
subsequente inserção em meio de cultura, que todos os adesivos que continham
glutaraldeído exibiram zonas de inibição contra Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Lactobacilus acidophilus e Actinomyces viscosus. Porém, esse efeito teve a
duração inferior a uma semana. Entretanto, não se encontra disponível
atualmente no mercado Odontológico, sistemas adesivos autocondicionantes
contendo glutaraldeído.
Outra
alternativa para prover ação antibacteriana ou cariostática aos sistemas
adesivos é a incorporação de íons flúor cuja posterior liberação pode inibir a
formação de lesões cariosas36,37. Existe uma grande variedade de mecanismos
envolvendo os efeitos cariostáticos do flúor,
incluindo a redução nos fenômenos de desmineralização e na formação de placa
bacteriana. A liberação de flúor nos materiais restauradores é bem conhecida
nos cimentos de ionômero de vidro convencionais e também pode ser observada nos
híbridos de ionômero de vidro e resina composta14,38. Kerber & Donly (1993)39
demonstraram que sistemas adesivos dentinários acrescidos com fluoreto podem
promover uma zona de inibição de cárie de até 0,25 mm da margem da cavidade.
Entretanto,
o efeito cariostático do flúor adicionado nos adesivos parece ser controverso.
Rodrigues et. al. (2005)38, compararam in vitro a ação cariostática de ionômeros de vidro convencionais e
híbridos e de uma resina composta contendo fluoretos e cálcio. Os autores observaram
que a resina composta não apresentou efeito cariostático e os mesmos
justificaram esse resultado devido ao efeito cariostático do fluoreto e do
cálcio só ocorrer quando os mesmos entram em solução na cavidade bucal.
Corroborando com estes resultados Hara et al. (2005)40 também questionaram os efeitos cariostáticos de agentes adesivos, contendo flúor, em um
estudo in vitro que comparou quatro
agentes adesivos contendo flúor (Optibond Solo, One-up Bond F, Prime & Bond NT e Tenure
Quick) com um cimento de ionômero de vidro.
Corpos-de-prova de dentina bovina restaurados com estes agentes adesivos e com
o cimento de ionômero de vidro foram submetidos à indução de cárie secundária.
Os autores relataram que, apesar dos sistemas adesivos liberarem flúor, os
mesmos não foram capazes de inibir a formação de lesões de cárie secundária
como ocorrido com o cimento de ionômero de vidro. Posteriormente, Peris et al. (2007)41 observaram que o flúor liberado
de sistemas adesivos autocondicionantes (Optibond Solo Plus e Clearfil Protect Bond) não foi capaz de promover um efeito cariostático
frente ao desafio cariogênico in vitro
e resultou em cárie secundária ao redor de restaurações realizadas em dentes
bovinos e consequentemente na redução da força de união.
A
imobilização do componente antimicrobiano na matriz resinosa pela incorporação
de monômeros com ação antibacteriana parece ser a opção mais adequada para
alcançar um sistema adesivo que possua uma efetiva ação antibacteriana sem
prejuízos no processo de adesão ao esmalte e dentina. Partindo deste principio,
Imazato (1994)42 preconizou a incorporação do monômero MDPB. Esse monômero foi inicialmente
sintetizado e incorporado nos compósitos resinosos e possui propriedades
antibacterianas.
Os
estudos iniciais apresentaram resultados promissores em relação à inibição de
estreptococos sem alterar as
propriedades mecânicas de força de compressão, tensão diametral, resistência,
capacidade de polimerização e microdureza do mesmo42,43. Após os
estudos que introduziram o MDPB como antibacteriano em resinas compostas, ele
foi inserido experimentalmente nos sistemas adesivos24. A adição de MDPB nas resinas e nos componentes dos
sistemas adesivos resultou em produtos com propriedades físicas e mecânicas
compatíveis com outros materiais restauradores, livres de MDPB. Além disso, os mesmos resultados físico-mecânicos
foram observados após a fotopolimerização do mesmo.
Ainda em
fase experimental, Imazato et al. (2001)15
demonstraram que o monômero MDPB possui alta capacidade bactericida in vitro promovendo um grande halo de
inibição para 11 diferentes espécies de microrganismos anaeróbicos, e quando
aplicado em amostras de dentina cariada, mesmo diluído 40 vezes, ainda pode
inibir o crescimento de microrganismos totais comparado a outros sistemas
adesivos que não apresentaram este efeito. Em 2006, Imazato et
al.16 demonstraram por meio da medição do halo de inibição de
crescimento de microrganismos em placas de Agar e pela contagem de
microrganismos viáveis, que no substrato dentinário
preparado in vitro um primer com uma
concentração de 5% de MDPB (Clearfil Protect Bond) possuía uma grande atividade antimicrobiana
contra S. mutans,
L. casei e A. naeslundii. Porém, Gondim
et al. (2008)44 afirmam que a fotoativação
reduz significativamente a ação antibacteriana dos sistemas adesivos
autocondicionantes, incluindo o que possui o monômero MDPB, mas este ainda
apresentava um leve efeito contra as bactérias mesmo após a polimerização. Thomé et al. (2009)45
afirmam que uma vantagem importante desses materiais é o fato de que após a
polimerização, o componente antibacteriano permanece imobilizado na matriz da
resina. Desse modo o efeito é imobilizado, não havendo a necessidade de
degradação do agente. Teoricamente
a ação antibacteriana não ocorre pela decomposição do material, e sim pela
inibição da adesão bacteriana na superfície do material restaurador. Quando
ocorre o contato da membrana citoplasmática com o monômero esta se rompe e há
um extravasamento do conteúdo celular e a destruição da mesma16,46.
Por
outro lado, alguns estudos observaram efeito antibacteriano in vitro em sistemas adesivos autocondicionantes, mesmo quando não
apresentavam componentes antibacterianos em suas formulações. Tal efeito foi
atribuído ao seu baixo pH19,21,47. Ohmori et al. (1999)48 também demonstraram formação de
halo de inibição contra S. mutans e efeito antibacteriano em cavidades
confeccionadas in vitro em dentes
bovinos para uma série de adesivos autocondicionantes que não possuíam
monômeros antibacterianos e tal efeito foi atribuído ao pH ácido. Karanika-Kouma et al. (2001)14
observaram a formação de halos de inibição contra L. salivarius, S. sorbinus, A. viscosus e S. mutans por um material ionomérico e adesivos convencionais e tal ação foi
atribuída ao baixo pH dos mesmos. Outros estudos também associam efeitos
antibacterianos de sistemas adesivos ao baixo pH19,22,47.
Discussão
Devido
à alta prevalência de cáries secundárias após o tratamento restaurador49,
existe recentemente um aumento de interesse na capacidade terapêutica dos
materiais restauradores.
Dessa
forma, o uso de materiais restauradores inteligentes, ou seja, materiais
bioativos, que tem a capacidade de inibir o desenvolvimento de biofilme,
desmineralização ao redor das restaurações, proporcionar sua remineralização e
que tem ação direta contra microrganismos cariogênicos, além das propriedades
básicas dos biomateriais tem crescido dentro do mercado odontológico.
Assim
sendo, o desenvolvimento de compósitos e sistemas adesivos com propriedades bioativas é uma tendência futura dentro da Odontologia. Os
sistemas adesivos autocondicionantes que possuem atividades antimicrobianas
podem ser classificados como material com propriedades bioativas.
Dessa forma, esse trabalho teve como objetivo realizar uma revisão de
literatura em relação ao uso desses sistemas adesivos e a sua ação
antimicrobiana em estudos in vitro,
visto que até o presente momento não existem estudos in situ ou in vivo em
humanos.
Desde o século passado vários estudos tem examinado as
propriedades antibacterianas dos compósitos odontológicos e seus constituintes31,38,
45,50-53.
O
conhecimento atual sobre o efeito antimicrobiano dos sistemas adesivos
autocondicionantes foi na maioria proveniente de estudos in vitro. De forma geral, o método de cultura vem sendo o
mais utilizado por ser um teste simples e fácil para determinação do efeito
antimicrobiano desses materiais. Estudos utilizando glutaraldeído21,22
e MDPB20,54 demonstraram efeito inibidor quando aplicado em placas
de Agar contra diferentes espécies de estreptococos e lactobacilos.
Dessa
forma, baseando-se apenas nos resultados dos estudos in vitro, o uso desses agentes parece ser promissor. Entretanto, cabe ressaltar que o efeito in vitro pode não ser o mesmo apresentado in vivo. Estudos já demonstraram que as bactérias são mais
susceptíveis a agentes antibacterianos quando estão em meios de cultura do que
quando estão crescendo na forma de biofilme sobre a superfície dental55.
Assim, é importante analisar os efeitos em
estudos in situ e in vivo. Como o desenvolvimento
de lesões cariosas é demorado e a indução de lesão de cárie nos dentes de
pacientes é inviável, estudos in situ
são mais adequados e necessários para comprovar e eficácia dos sistemas
adesivos autocondicionantes.
Existe
somente um sistema adesivo no mercado odontológico que possui o MDPB (Clearfil Protect Bond - Kuraray; Figura 4), e não existem estudos longitudinais
comprovando seu efeito antibacteriano na prevenção de lesões secundárias.
Figura 4- Sistema adesivo autocondicionante com o monômero MDPB- Clearfil
Protect Bond.
O
resultado mais próximo da situação clínica é o de Lobo et
al. (2005)56, que avaliaram o efeito cariostático de três sistemas
adesivos por meio do desenvolvimento de lesões cariosas artificiais, com um
modelo microbiológico, ao redor de cavidades preparadas em dentes bovinos.
Nenhum dos adesivos apresentou efeito cariostático, porém, foi observado que os
adesivos com flúor ou com o MDPB diminuíram a síntese de polissacarídeos
extracelulares necessários para adesão nas superfícies dentais e utilizados
como fonte de energia (glucanos) pelas bactérias,
demonstrando que elas foram afetadas.
Feuerstein et al. (2007)12
relatam que os sistemas adesivos autocondicionantes podem ter um efeito antibacteriano
imediato pela presença dos monômeros antibacterianos, porém, após a
fotoativação e em longo prazo é possivelmente limitado, pois se restringem a
matriz resinosa. Além disso, se restringem a interface das restaurações, com
uma espessura de 2-3 micrômetros,32,57 que possivelmente terá pouco
efeito antibacteriano proporcionalmente à área adjacente na qual as bactérias
podem se aderir.
Além
disso, o efeito antibacteriano atribuído ao pH ácido dos sistemas
autocondicionantes também deve ser considerado limitado, pois com sua reação com a dentina ocorre uma neutralização
gradual19,48,58,59 e possivelmente perda do efeito. Assim,
somente a aplicação do sistema com característica ácida não garante uma ação
cariostática, além disso o efeito desse adesivo em bactérias acidogênicas como as espécies de Lactobacilos a longo prazo
é questionável. Schmalz et
al. (2004)26 analisaram a sua ação antimicrobiana em meio de cultura
de materiais com pH igual ou inferior a 1,5 e apesar de efetivos para algumas
espécies bacterianas, para os Lactobacilos, que são ácidos tolerantes, este
efeito é mínimo60.
Desta
forma, o benefício antibacteriano dos sistemas autocondicionantes deve ser
focado na modificação dos monômeros, visto que a adição de substâncias
antibacterianas pode comprometer suas propriedades físico-mecânicas, e como
ficam incorporadas na matriz24, necessitam serem liberadas para o
meio, o que somente ocorre pela sua degradação. Mesmo assim, a efetividade
clínica dos monômeros antibacterianos ainda continua questionável embora seja
promissora.
Conclusão
O
efeito antibacteriano dos sistemas adesivos autocondicionantes ocorre somente
no momento da aplicação na cavidade, visto que o pH ácido é neutralizado e os
componentes antimicrobianos permanecem no interior da matriz resinosa após a
polimerização. Existe a necessidade de estudos in situ e in vivo que
comprovem a ação antimicrobiana dos sistemas adesivos clinicamente.
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