Contribuições da Espectroscopia de Raman para a Dermatologia

Resumo

A pele compõe-se, essencialmente de três grandes camadas de tecidos; uma camada superior – a epiderme; uma camada intermediária a derme ou cório; e uma camada profunda, a hipoderme ou tecido celular subcutâneo.

O ser humano como um todo sempre se preocupou com o envelhecimento desde tempos remotos, encarando-o de maneiras distintas. Assumindo desta forma uma dimensão heterogênea neste processo. Vários autores o caracterizam como uma redução geral das capacidades e faculdades da vida cotidiana, outros o consideram como um período de crescente vulnerabilidade, aumento da dependência no seio da família. Alguns autores também veneram a velhice como o ponto mais alto da inteligência, sabedoria, bom senso e serenidade. Apesar de discrepantes, mas cada atitude desta representa uma verdade parcial, mas nenhuma corresponde a verdade total.

O envelhecimento da pele também traz consigo alterações nos níveis de elastina, e nas funções da pele. Porém, avanços na genética molecular, acúmulo de apagamento DNA de mitocôndrias com envelhecimento da pele, níveis de ácido hialurônico, envelhecimento cutâneo e dermatoses geriátricas, colágeno na pele,  massa óssea durante o envelhecimento e manchas de pessoas que foram radiadas. Como o envelhecimento da pele não está associado somente  ao critério cronológico, mas, também, a aspectos externos relativos ao modo de vida das pessoas, como a exemplo, tipos de dieta, exposição ao sol e saúde emocional, entre outros, é importante conhecer as implicações intrínsecas ao avanço da idade, para buscar alternativas que minimizem os impactos sofridos pelo envelhecimento. Ressaltamos neste estudo a vultuosidade de entidades patológicas trazidas com o envelhecimento cutâneo. Evidência  que tem despertado estudiosos  deste segmento. Neste contexto, destacamos os benefícios que a espectofometria confocal Raman tem trazido identificando precocemente alterações tegumentares, proporcionando condições prévias para a elaboração de estratégias e condutas melhor orientadas atenuando os efeitos patológicos destas mazelas dermatológicas.

INTRODUÇÃO

A pele é o maior órgão do corpo humano, constituído por uma ampla e complexa estrutura com importantes funções diversificadas e vitais ao nosso organismo. Porém, vulnerável a vários fatores e agentes patogênicos exógenos. Podendo com isto dar origem a várias patologias. (Sampaio e Revitti, 2001).

Dentre os vários tipos de patologias que afetam a pele, câncer tornou-se a mais devastadora. Quando detectado em seus estágios iniciais, sabe-se que o tratamento pode ser muito bem sucedido. O número de mortes por câncer no mundo deverá aumentar 45% entre 2007 e 2030 (de 7.9 a 11.5 milhões de mortes), influenciadas em parte pelo aumento da população e pelo envelhecimento global. Estima-se que os casos de câncer saltarão de 11,3 milhões em 2007 para 15,5 milhões em 2030. Na maioria dos países desenvolvidos, o câncer é a segunda maior causa de morte, após as doenças cardiológicas. Já mais da metade dos casos de câncer ocorrem nos países em desenvolvimento. A prevenção do câncer é um componente essencial de todos os planos de controle da doença, pois 40% das mortes por câncer podem ser prevenidas. A pesquisa de novos métodos diagnósticos e técnicas é um campo muito ativo e promissor. Novas abordagens do diagnóstico precoce do câncer são essenciais para a cura e melhora na sobrevida dos pacientes (Stewart, 2003).

O conhecimento da estrutura da pele tem hoje, grande importância pela utilização de biópsias, para diagnose de doenças genéticas e adquiridas, principalmente em pacientes vítimas de efeitos colaterais de um processo terapêutico. O diagnóstico de epidermólise bolhosa, hipoplasia ou ausência de hemidesmossomas, diminuição ou ausência de fibrilas de ancoragem e colágeno tipo VII, epidermólise bolhosa distrófica recessiva, são alguns exemplos de benefícios conseguidos através deste recurso da oscopia.

A epiderme é constituída por epitélio estratificado cuja espessura apresenta variações topográficas desde 0,04 mm nas pálpebras até 1,6 mm nas regiões palmo-plantares.

A segunda camada tissular componente da pele, disposta imediatamente abaixo da epiderme, é a derme ou cório, que compreende denso estroma fibro-elástico no qual se situam as estruturas vasculares, nervosas e os órgãos anexais da pele, glândulas sebáceas, sudoríparas e folículos pilosos.

            A terceira camada da pele, mais profunda, a hipoderme, compõe-se de tecido adiposo.

            o envelhecimento intrínseco, extrínseco e principais modificações epidérmicas e dérmicas no envelhecimento, apontando a necessidade de continuidade de pesquisas voltadas às alterações do sistema tegumentar do idoso e, principalmente, estudos e experimentos nacionais nessa área (Néri,2001)

            A grande questão, atualmente é fazer com que o prolongamento da vida   seja acompanhado de melhoria da sua qualidade, autonomia e independência, associados à sabedoria, indicadores essenciais para um viver saudável e feliz (Néri, 2001). 

             Spirduso (2005) diz-nos que, embora as suas causas sejam distintas, o envelhecimento primário e secundário interagem fortemente. O autor ressalta que o stress ambiental e as doenças podem possibilitar a aceleração dos processos

básicos de envelhecimento, podendo estes aumentar a vulnerabilidade do indivíduo ao stress ambiental e a doenças.

            A espectroscopia Raman, técnica confocal tem sido usada para detectar alterações na pele, desenvolvimento, identificação de patologias dermatológicas como: dermatoses, psoríase, epidermólise bolhosa em suas diferentes fases, assim como, modificações moleculares decorrentes de agentes patogênicos ou fatores exógenos (Schlücker, et al.2011). 

O espalhamento inelástico também pode ser utilizado na área bio-médica, pois permite caracterização dos componentes celulares normais e alterados, podendo identificar núcleos, nucléolos, organelas, e tecidos patológicos como: desorganização epitelial, tanto na sua arquitetura ou orientação celular bem como composição bioquímica (Chou, 1977).Portanto, é uma arma importante para diagnóstico de lesões neoplásicas, e atualmente as assinaturas bio-químicas de alguns tipos decânceres que já foram estabelecidas e vêm sendo utilizadas na prática clínica (Ben Vogel, 2008).

 

DESENVOLVIMENTO

        

         O aumento da expectativa de vida é um fenômeno vivido mundialmente. Nos países ditos do velho mundo este processo já vem acontecendo há várias décadas. Estimativas da Organização Mundial da Saúde (OMS), apontam que a população brasileira com mais de 60 anos de idade crescerá 16 vezes entre 1950 e 2025, enquanto a população geral aumentará apenas cinco vezes.

            É difícil distinguir senescência de senilidade, pois os idosos, na sua maioria, são acometidos por alguma afecção esporádica ou crônica (Hayflick, 1996). Dentre os aspectos biológicos a abordagem biológica é analisada pelas teorias molecular, celular e sistêmica. A teoria molecular explora os genes, àcidos ribonucleicos e subsequente às proteinas, estruturas de colágenos e queratina que têm função de enzimas e de receptores que permitem regular forma e função do organismo. A teoria celular destaca mudanças que ocorrem num determinado prazo de tempo, ocasionadas por fatores ambientais (nutrição, e estresse), químicos, morfológicos ou ambos que comprometem enzimas, hormônios, pigmentos, permeabilidade da membrana, macromoléculas e várias organelas. A teoria sistêmica descreve o envelhecimento do organismo como deterioração da função dos sistemas -chave: nervoso, endócrino e o imunológico (Martinez, 1994). Segundo o autor, os idosos estarão inevitavelmente expostos a muito mais enfermidades do que os jovens e a mudanças resultantes dos processos patológicos que se agregam a todas as transformações fisiológicas do envelhecimento. A teoria imunológica aponta para a dependência de múltiplos fatores como a histocompatibilidade genética, hormonal e psicológica, o estado nutricional, a idade e os antecedentes de exposição antigênica.

            Desta forma, compreender os mecanismos do sistema imunológico e a influência do envelhecimento não é fácil, pois as reações imunológicas são complexas e requerem a participação de numerosos fatores hormonais quanto ao tipo celular, de tecidos e órgão (Martinez, 2004).

O conhecimento da estrutura da pele tem hoje, grande importância pela utilização de biópsias, para diagnose de doenças genéticas e adquiridas, principalmente em pacientes vítimas de efeitos colaterais de um processo terapêutico. O diagnóstico de epidermólise bolhosa, hipoplasia ou ausência de hemidesmossomas, diminuição ou ausência de fibrilas de ancoragem e colágeno tipo VII, epidermólise bolhosa distrófica recessiva, são alguns exemplos de benefícios conseguidos através deste recurso da oscopia.

A pele ou cútis é o manto de revestimento do organismo, indispensável à vida e que isola os componentes orgânicos do meio externo. Constitui-se em complexa estrutura de tecidos de várias naturezas, dispostos e inter-relacionados de modo a adequar-se, de maneira harmônica, ao desempenho de suas funções (Sampaio, Rivitti, 2001).

A pele compõe-se, essencialmente de três grandes camadas de tecidos; uma camada superior – a epiderme; uma camada intermediária a derme ou cório; e uma camada profunda, a hipoderme ou tecido celular subcutâneo (Bergstrom et al., 1994; Sampaio, Rivitti, 2001).

A pele apresenta mais de 15% do peso corpóreo e apresenta grandes variações ao longo de sua extensão, ora mais flexíveis e elásticas, ora mais rígidas. Toda sua superfície é composta por sulcos e saliências, particularmente acentuadas nas regiões palmo-plantares e extremidades dos dedos (Bergstrom et al., 1994; Sampaio, Rivitti, 2001).

            Na pele, os ácidos nucleicossão os cromóforos mais críticos na resposta biológica induzida pela radição UV. Felizmente, aminoácidos aromáticos de proteínas da camada córnea absorvem grande quantidade de UV-B antes de atingir o DNA, de células viáveis. A exposição crônica a UV-B induz ao dano do DNA, através da formação de dímeros ciclobutano-pirimidina (CPD) e de foto-produtos pirimidina-pirimidona (PP) (Svobodova, Nishigori, 2006).

            Quando o mecanismo de reparo celular é insuficiente ou incorreto, esses danos ao DNA se propagam e induzem à mutação das células epidémicas, com posterior formação de clones de células mutadas que se transformarão em câncer. Esses dímeros são frequentemente observados na mutação do gene TP-53 de CEC. Estudos recentes mostraram que os foto produtos PP são mais eficientemente reparados pela célula do que os dímeros CDP, o que possivelmente torna essa última, a principal indutora de mutações induzidas por UV nos mamíferos (Ischihashi 2003,  Matsumura 2004).

            A espectroscopia Raman é uma técnica de alta resolução que pode proporcionar, em segundos, informações química e estrutural de quase qualquer material, composto orgânico ou inorgânico permitindo assim sua identificação, bem como possíveis alterações nesses elementos ou processos (Chou, 2007).

            O espalhamento inelástico também pode ser utilizado na área bio-médica, pois permite caracterização dos componentes celulares normais e alterados, podendo identificar núcleos, nucléolos, organelas, e tecidos patológicos como: desorganização epitelial, tanto na sua arquitetura ou orientação celular bem como composição bioquímica(Chou, 2007). Portanto, é uma arma importante para diagnóstico de lesões neoplásicas, e atualmente as assinaturas bio-químicas de alguns tipos de cânceres que já foram estabelecidas e vêm sendo utilizadas na prática clínica, podemos citar: Câncer de pulmão, cervix uterino, colon retal, esôfago, tireóide, pele (Ben Vogel, 2008).

A  estrutura da pele é compreendida pelas camadas da epiderme, derme e hipoderme. A concentração de água nestas camadas é dependente do fator natural de hidratação (NMF - Natural moisturizer factor), que é composto, principalmente, por ácido carboxílico da pirrolidona (PCA), ácido urocânico, lactato, uréia, serina, glicina, arginina, ornitina, citrulina, alanina, histidina e fenilalanina (Caspers et al., 2003; Harding et al., 2000). O NMF é indispensável para mantençãodas propriedades mecânicas do estrato córneo, pois tem uma ação lipofilmógena. Entretanto, medir a concentração deste composto sem alterar as propriedades físicas e químicas da pele ainda é um procedimento complexo. Neste contexto, dermatologistas, pesquisadores e empresas cosméticas têm estudado alternativas não invasivas na avaliação da composição bioquímica das estruturas da pele. Estudos recentes, mostram que a espectroscopia Raman Confocal tem sido utilizada na caracterização de tecidos biológicos in vivo em diferentes profundidades (Egawa e Tagami, 2007). Esta técnica é baseada na irradiação do tecido biológico por um laser. A energia espalhada pela amostra tem informações sobre as ligações químicas, podendo determinar o aumento ou diminuição da quantidade de um dado grupo molecular. Estas informações podem ser monitoradas em tempo real, sem nenhuma degradação da amostra. De fato, a espectroscopia Raman tem mostrado ser uma ferramenta bastante versátil, sendo utilizada tanto no diagnóstico de doenças, quer seja in vivo (Raniero et al., 2011), como também na análise de fluídos corporais (Carvalho et al., 2011).

CONCLUSÃO

O dano das radiações sobre diversas estruturas celulares e cutâneas leva a alterações morfológicas nesses componentes, fruto de modificações biomoleculares. Muitas pesquisas são desenvolvidas com o intuito de combater ou minimizar os efeitos do fotoenvelhecimento, porém a principal estratégia nesse sentido continua sendo a prevenção, só conseguida pelo progressivo desvendar dos mecanismos fisiopatogênicos envolvidos nesse processo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1- Stewart, B.W., Kleihues, P. 2003. World Cancer Report, IARC Press.

2 - SPIRDUSO, W.W. Dimensões físicas do envelhecimento. Barueri, SP: Manole, 2005.

3 - ______(org). Maturidade e velhice – trajetórias individuais e socioculturais. In: NÉRI, L.A. O fruto da semente: Processos de Amadurecimento e Envelhecimento. Campinas, São Paulo, Papirus, pp 32-34, 2001.

4- Ben Vogel (2008. "espectroscopia Raman pressagia bem para detecção de explosivos impasse" . Jane. Retirado 2015/05/27

5 - Chou, Kuo-Chen; Chen, Nian-Yi (2007). "As funções biológicas de fônons de baixa frequência". Scientia Sinica 20 : 447-457

6 - Schlücker, S. et al. (2011). "Planejamento e síntese de moléculas repórter Raman para geração de imagens de tecido por microscopia imuno-SERS". Journal of Biophotonics 4 (6):. 453-463 doi : 10.1002 / jbio.201000116 .

7 – Hayflick, como e por que envelhecer? Rio de Janeiro; Campus, p.112, 1996.

8 – MARTINEZ, F. M.: Aspectos biológicos del envejecimento. In: PEREZ, A. E.: GALINSKY, D.: MARTINEZ, F. M.: SALAS, A. R.:  AYENDEZ, M. S.: (orgs). La atencion de los ancianos; um desafio para los anos noventa. OPS nº 546, Washington, 2004,  p.57-66.

10 – Svobodova, A., Walterova, D., Vostolova. J. ultravioletlight induced alteration of the skin. Biomed. Pap Med Fac Univ Palacky Olomuc Czech Repub. 2006: 150 (1): 25-38.

11 – Nishigori, C., Celular aspectsof photocarcinogenesis. Photochem Photobiol Sci. 2006: 5; 208-14.

12 – Ishihashi, M., Ueda M., Budyanto, A., Bito, T., Oka, M., Fukunaga, M., Tsuru, K., Horikawa, T. UV-induced skin danage. Toxicology. 2003; 189: 21-39.

13 – Matsumura, Y., Anansthaswamy, H.N. Toxic efects of UV radiaton on the skin. Toxicol APPL Pharmacol. 2004; 195: 298-308.

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15 -  Harding CR, Watkinson A, Rawlings AV, Scott IR. Dry skin, moisturization and corneodesmolysis. International Journal of Cosmetics Science. 2000; 22:21-52. PMid:18503460. http://dx.doi.org/10.1046/j.1467-2494.2000.00001.x

16 - Egawa M, Tagami H. Comparison of the depth profiles of water and water-binding substances in the stratum corneum determined in vivo by Raman spectroscopy between the cheek and volar forearm skin: effects of age, seasonal changes and artificial forced hydration. British Journal of Dermatology. 2007; 158(2):251-60. Epub 2007 Nov 28. PMid:18047517. http://dx.doi.org/10.1111/ j.1365-2133.2007.08311.x

17 - Carvalho CS, Martin AA, Santo AME, Andrade LEC, Pinheiro MM, Cardoso MAG, Raniero L. A rheumatoid arthritis study using Raman spectroscopy. Theoretical Chemistry Accounts. 2011; 130:1211-20. http://dx.doi. org/10.1007/s00214-011-0905-0

18 - Raniero L, Canevari RA, Ramalho LNZ, Ramalho,Santos EAP, Bitar RA, Jalkanen KJ, Martinho HS, Martin AA. In and ex vivo breast disease study by Raman spectroscopy. Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling (Theoretica Chimica Acta). 2011; 130(4-6):1239-47. http://dx.doi.org/10.1007/s00214-011-1027-4.

19 - Sampaio SAP, Rivitti ES: Dermatologia. ed. Artes Médicas 2ª ed. 2001, São Paulo, p.17-51.

Vídeo:

Terapia com laser em baixa intensidade na cicatrização de feridas

                                                      

                                                                     Leidiane  Mirlla de Oliveira Mendes

A interrupção na continuidade da pele representa uma ferida, que constitui um problema bastante eclético e difundido, que afeta pessoas de todas as idades, classes sociais e raças (MARCOM; ANDRE, 2005).

            Dependendo do nível de profundidade da lesão tecidual, a úlcera pode trazer sérias complicações como a osteomielite, septicemia, e até mesmo levar o paciente  a óbito. Existem várias causas que podem ocasionar feridas frequentes, dentre elas, úlceras por pressão e úlcera venosa.

O processo de reparo tecidual envolve fases e sofre influência de diversos fatores, que podem o retardar ou acelerar. Dentre as fases do processo cicatricial estão: a fase de reação imediata, que compreende a resposta inflamatória, acompanhada de sinais como calor, rubor, tumor e perda da função, durante a qual acontece uma reação vascular de vasoconstrição na tentativa de manutenção da homeostase; a fase de proliferação, que compreende a granulação e reepitelização do tecido; e a fase de maturação e remodelagem, que é marcada pela reorganização das fibras de colágeno e fibrina, e aumento da força de tração dos tecidos formados na fase anterior (IRION, 2005; SIQUEIRA; BERTOLINI, 2004; BRASIL, 2002).

             Dentre as terapias utilizadas atualmente, o laser é uma delas, um instrumento foto estimulante, ou seja, de princípio determinado por produção de energia, e que emite uma radiação  eletromagnética não-ionizante que se difere das demais fontes luminosas. “O princípio básico de funcionamento do laser está baseado nas leis fundamentais da interação da radiação luminosa com a matéria”. Assim, o fator que determina em que tipo de matéria e com qual objetivo o laser é utilizado, é a sua potência (LIMA; GARCIA; OKAMOTO, 2004; BAGNATO, 2005).

A incorporação do laser como instrumento terapêutico tem sido acompanhada na área biomédica desde 1960, através de Theodore Maiman, e um dos primeiros experimentos publicados sobre os efeitos do laser de baixa potência data de 1983, através da irradiação de laser HeNe(Hélio-Neônio), sobre feridas de ratos durante 14 dias consecutivos (HENRIQUES; CAZAL; CASTRO, 2010).

Os lasers são classificados em alta e baixa potência. Os primeiros geralmente aplicados para a remoção, corte e coagulação de tecidos, enquanto que os lasers de baixa potência são mais comumente aplicados em processos de reparação tecidual, tais como traumatismos musculares, articulares, nervosos, ósseos e cutâneos (AL-WATBAN; ANDRES, 2001; LACERDA; NUNES, 2008).

Uma grande variedade de lasers pode ser encontrada a fim de promover o processo de cicatrização tecidual, entre eles: Hélio-Cádmio, Argon, Hélio- Neônio, Krypton, Arseneto de Gálio e Alumínio e CO2.  Sabe-se, no entanto, que o sucesso da terapia de baixa potência e seus respectivos efeitos mostra-se dependente do comprimento de onda, potência, dose e tempo aplicados (PINTO et al., 2009; INOE et al.,2008).

Os efeitos fotoquímicos e fotofísicos causados pela luz nos tecidos ocorrem com menos de 0,5 °C de aumento de temperatura1. A potência desses lasers varia de 1 mW a 500 mW no modo contínuo, apresentando picos maiores quando pulsados. Seus comprimentos de onda variam do espectro visível da luz (λ = 400 nm) ao infravermelho (λ = 1,064 nm) (CHOW; BARNSLEY, 2005).

A radiação laser apresenta efeitos primários (bioquímico, bioelétrico e bioenergético), que atuam a nível celular promovendo aumento do metabolismo, podendo aumentar a proliferação, maturação e locomoção de fibroblastos e linfócitos, intensificar a reabsorção de fibrina, aumentar a quantidade de tecido de granulação e diminuir a liberação de mediadores inflamatórios, acelerando assim o processo de cicatrização (BOURGUIGNON-FILHO et al., 2005).

Os efeitos secundários decorrentes consistem primeiramente na circulação local

através do efeito bioquímico de liberação de histamina, e aumento do trofismo celular,

devido ao efeito bioelétrico de aumento da produção de ATP, velocidade mitótica e de reparo tecidual.

O laser apresenta, a partir dos efeitos primários e secundários, efeitos terapêuticos como analgésico, antiinflamatório, antiedematoso e cicatrizante (CORREA; BERTOLINI, 2003).

 A dosimetria (energia transmitida pelo emissor LASER) desta terapêutica é seguida de acordo com os seguintes parâmetros: 2 a 4 J/cm2 efeito analgésico; 1 a 3 J/cm2 efeito anti-inflamatório; 3 a 6 J/cm2 efeito cicatrização; e 1 a 3 J/cm2 efeito circulatório (PRENTICE, 2004).

São inúmeros os efeitos do laser no processo de reparação tecidual e, portanto vem sendo muito utilizado para tais tratamentos, por proporcionarem resultados satisfatórios quanto à cicatrização.

REFERÊNCIAS

Al-WATBAN, F.A.H; ANDRES B.L. Laser photons and pharmacological treatments in wound healing. Laser Therapy. 2001;12:1-9.

BRASIL, Ministério da Saúde. Manual de condutas para úlceras neurotróficas e traumáticas Cadernos de Reabilitação em Hanseníase, n. 2, Brasília: Ministério da Saúde, 2002. 56p.

BAGNATO, V.S. O magnífico laser: aplicações modernas de uma solução em busca de problemas. Revista Ciência Hoje, v. 37, n.222, p. 30-7, Dez 2005.

BOURGUIGNON-FILHO, A.M. et al. Utilização do laser no processo de cicatrização tecidual: revisão de literatura. Revista Portuguesa de Estomatologia e Cirurgia Maxilo-facial, v.46, n.1, p.37-43, 2005.

CHOW, R.T; BARNSLEY, L. Systematic review of the literature of low-level laser therapy (LLLT) in the management of neck pain. Lasers Surg Med 2005; 37:46-52.

CORREA, K.P.; BERTOLINI, G.R.F. Verificação dos resultados da aplicação do laser baixa potência, GaAlAs, 830 nm, em úlcera de pressão de paciente portador de seqüela de traumatismo raquimedular: estudo de caso. 2003. 61 p. Tese de monografia, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2003.

HENRIQUES, A.C.G; CAZAL,C; CASTRO, J.F.L. Ação da laserterapia no processo de proliferação celular: revisão de literatura. Rev Col Bras Cir. 2010;37(4):295-302.

INOE, A.P; ZAFANNELI, C.C.G; ROSSATO, R.M; LEME, M.C; SANCHES,A.W.D; ARAÚJO, C.V, et al. Avaliação morfológica do efeito do laser de baixa potência He-Ne em feridas cutâneas de coelhos. Arq ciênc vet zool Unipar. 2008;11(1):27-30.

IRION, G. Feridas: Novas Abordagens, Manejo Clínico e Atlas em cores. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 390p.

LIMA, M. A.; GARCIA, V.G., OKAMOTO, T. Reparação de feridas cutâneas retardadas submetidas ao tratamento com laser em baixa intensidade associado ou não a droga fotossensibilizadora - Estudo histológico em ratos. 2004. 80 p. Dissertação (Mestrado em Clínica Odontológica) - Faculdade de Ciências Odontológicas, Universidade de Marília, Marília, 2004.

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PRENTICE, W.E. Modalidades terapêuticas para fisioterapeutas. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.

PINTO, N.C; PEREIRA, H.C;  STOLF, N.A.G; CHAVANTES, M.C. Laser de baixa intensidade em deiscência aguda safenectomia: proposta terapêutica. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2009;24(1);88-91.

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Espectroscopia Raman

por Leidiane Mendes

COMPÓSITO IONÔMERO DE VIDRO E A BUSCA DA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO

Teresa Marly Teles de Carvalho Melo

Um dos objetivos da Dentística na odontologia restauradora é a preservação do elemento dentário com a finalidade de manter a função da mastigação, recuperando o tecido perdido pela ação da doença cárie, na tentativa de evitar as recidivas. Entre os materiais utilizados para restaurações do elemento dentário, o ionômero de vidro é um material emergente que possui propriedades importantes como a adesão ao dente, é estético e libera íons de flúor (SILVA et al, 2011) Por outro lado, a maior desvantagem deste material está relacionada  a baixa resistência à abrasão e tração, dificultando a sua utilização nas restaurações dentárias posteriores onde ocorre uma maior intensidade da mastigação (RIZZANTE et al 2015).

  A literatura ainda é incipiente em relação ao reforço deste material para com suas propriedades de compressão e desgaste com a finalidade do seu uso na odontologia estética posterior.

 O ionômero de vidro pode ser definido como um polímero formado por grupos catiônicos e/ou aniônicos, sendo um material composto de um pó de silicato e um líquido que contém ácidos carboxílicos (PASSOS, 2013).

O ionômero de vidro é um material formado por partículas inorgânicas de vidro dissipadas em uma matriz insolúvel de hidrogel que atua como ligação, ou seja é aglutinação do pó com o líquido (FOOK et al, 2008).  Segundo o estudo de Vieira et al (2006), este cimento foi divulgado inicialmente por Wilson e Kent, pesquisadores da Inglaterra, no ano de 1971.  Este material é o resultado do objetivo de melhorar os cimentos de silicatos, que eram utilizados em pequenas restaurações em dentes anteriores, com a adição de ácidos orgânicos, de modo que viessem a conferir melhores propriedades a este cimento.

Costa et al (2010) revelou que as propriedades dos cimentos ionômeros de vidro (CIVs) são únicas, como a biocompatibilidade, adesão à estrutura dental, anti-cariogênicas, compatibilidade à estrutura dental, baixo coeficiente de expansão térmica, e baixa toxicidade ao tecido  pulpar.

Reinke, (2010) revela que os CIVs é um material biocompatível se aderindo quimicamente aos tecidos dentários duros, liberando fluoretos e com um coeficiente de expansão térmica similar a estrutura dentária.

Rizzante et al (2015) se refere ao ionômero de vidro como um material que tem a capacidade de liberação e armazenamento de flúor, revelando que esta é a principal propriedade, onde libera fluoretos que vão aderir a superfície do elemento dentário, protegendo contra a cárie e contribuindo no processo de remineralização.

Davidson (2006) relatou que a adesão de ionômero de vidro à estrutura dental aumenta a sua qualidade com o tempo, podendo ser ativo e libera fluoreto proporcionalmente à acidez e não é tóxico para polpa dentária.

Quanto às propriedades térmicas, os CIVs possuem um coeficiente de expansão térmico linear muito próximo ao esmalte e dentina associada a uma baixa condutividade térmica, ou seja, este material possui uma similaridade a estrutura dental e possibilita um adequado vedamento marginal   (RODRIGUES, 2014).

Todas estas vantagens fizeram com que os cimentos ionômeros de vidro se tornassem amplamente utilizado na odontologia. Entretanto, os CIVs apresentam baixa resistência ao desgaste e são susceptíveis à fratura, limitando sua utilização em cavidades submetidas à forças oclusais intensas (PASSOS, 2013).(

Paradella (2004) relatou que estes materiais com as mais variadas composições estão no mercado, como: Ligas metálicas em pó, componentes resinosos foram adicionadas à composição dos CIV com o objetivo de melhorar sua resistência e estética.

Bacchi; Bacchi; Anziliero (2013) citam que os CIVs podem ser classificados em três categorias: 1) Convencionais, que são aqueles que em pó e líquido formam um sal hidratado; 2) Cermets, que são reforçados por metais, com partículas metálicas incorporadas ao pó do cimento convencional, como a prata e a sílica; 3) e os modificados por resina.

Os CIVs são materiais caracterizados por uma reação química ácido-base entre uma base de pó de vidro de fluoraluminosilicato de cálcio e uma solução aquosa de ácido polialcenóico, cujo resultado final é a formação de um sal. A reação tem início logo após a mistura do pó de vidro com a solução poliácida (VIEIRA, I. M. et al., 2006). Tais materiais são hidrofílicos o que implica em absorver água, para que as reações químicas ácido-básicas possam ocorrer (TROCA, 2007).

O CIVs é comercializado na forma de pó e líquido. A mistura destes dois componentes resulta em materiais de consistência que variam de pastosa a de baixa viscosidade, de acordo com os componentes e percentuais do pó e do líquido do cimento utilizado. Uma vez que ocorre o endurecimento da mistura, o cimento alcança a rigidez necessária a sua aplicação (PASSOS, 2013).

Viera et al. (2006), descreve que o pó é de caráter básico sendo constituído de partículas vítreas, como sílica, ou óxido de silício (SiO₂), óxido de alumínio, ou alumina (Al₂O₃) e fluoreto de cálcio (CaF₂). É dito, então que o pó é um vidro de fluoraluminosilicato de cálcio. Há ainda outros componentes como o magnésio e o sódio, porém em quantidades menores.

             De acordo com Loguercio et al. (2007), no líquido do CIV, o grupo carboxílico é o responsável pela adesão química a estrutura dentária, essa ionização só ocorre pela presença da água, mesmo esta não fazendo parte da constituição do material.

Fonte: https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=ionômero+de+vidro

Boscarioli et al (1996) citou que o material deve ser inserido na cavidade dentária enquanto apresentar brilho porque indica a presença dos carboxilicos livres que irão reagir com a estrutura dental.

Santos (2012) relata que a água tem grande importância na etapa inicial da reação de geleificação do cimento, a hidratação forma um gel estável e mais resistente e menos susceptível à umidade, mas alerta que se o cimento não estiver curado, deve-se evitar a exposição ao ambiente, contaminação pela saliva, pois a superfície do cimento sofre desidratação e forma fendas e trincas. 

Classificação dos cimentos de ionômero de vidro

Os cimentos de ionômero de vidro podem ser classificados de duas formas: A primeira é de acordo coma sua aplicação clínica na odontologia e a segunda é com base na sua composição química.

De acordo com a classificação de Costa (2010), as suas aplicações clínicas, são:

Tipo I - para cimentação ou fixação de restaurações rígidas.

Tipo II – para restaurações diretas, estéticas e intermediarias ou reforçadas.

Tipo III - para forramento de cavidades ou base e selamentos de cicatrículas e fissuras.

Segundo Fook et al (2008), a classificação da composição química dos ionômeros:

A) Cimentos convencionais

Estes cimentos são caracterizados pela reação química de um pó com uma solução aquosa de polímeros de homo e copolímero de ácido acrílico contendo ácido tartárico. Os elementos do pó são responsáveis pela resistência, rigidez e liberação do flúor (FOOK et al., 2008).

Fonte:https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=ionômero+de+vidro

Silva (2013) cita que a reação de presa deste material é exotérmica a 5°C e inicia-se a partir do contato entre pó e líquido, originando uma reação ácido-base para formar um sal, sendo esta dividida em 3 fases. A primeira fase é responsável pela resistência mecânica do material. Na segunda fase ocorre a perda de água para o meio oral, devendo este ser protegido com vernizes adesivos que darão mais resistência à desidratação e formação de fissuras. E a terceira fase é a geleificação nas 48h ocorrendo à presa final.

B) Cimentos reforçados por metais

Apresentação destes cimentos são na forma de partículas metálicas incorporadas ao pó do cimento convencional ou resultantes da sinterização de partículas de prata e sílica dos ionômeros convencionais, os chamados cermets (BACCHI; BACCHI; ANZILIERO, 2013).

Fonte: https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=ionômero+de+vidro

A adição de limalhas de amálgama ao ionômero de vidro convencional e não apresentou propriedades adequadas uma vez que a adição de amálgama causou escurecimento das margens da restauração.

Fonte: http://revodonto.bvsalud.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1677-38882011000100004&lng=es

C) Cimento de alta viscosidade

Este ionômero surgiu a partir da utilização da técnica do tratamento restaurador atraumático (ART). Ocorreu o aperfeiçoamento das propriedades físicas dos cimentos ionomérico convencionais, para que pudessem ser empregados em áreas sujeitas a esforços mastigatórios, estes possuem propriedades melhoradas, superior resistência à compressão, resistência à abrasão. (VIEIRA, 2006). 

Fonte: https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=ionômero+de+vidro

D) Cimentos modificados por monômeros resinosos

Este foi desenvolvido para dar uma melhoria nas características de trabalho, melhor resistência e estética e seu diferencial foi à incorporação de monômeros resinosos na fórmula original do ionômero. A principal forma de endurecimento do material teria que ser através da reação ácido/base, clássica do ionômero.

Freitas (2011) revela que os monômeros resinosos foram adicionados aos CIVs para substituir uma parte do líquido, ocorrendo uma melhoria nas propriedades físicas deste material, com as vantagens de maior tempo de trabalho, manipulação e tempo de presa mais rápido.

Fonte: https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=ionômero+de+vidro

Atualmente se usa o Bis-GMA um material com propriedades mecânicas mais reforçadas. O tempo de trabalho também passou a ser controlado, já que a porção resinosa era fotopolimerizada. Além disso, o material passou a ser mais translúcido (VIEIRA et al, 2006).

De acordo com Chammas et al (2011) está sendo estudado formas de melhorar as propriedades deste material, que tem como finalidade de manter as suas vantagens e de reduziras suas desvantagens. A primeira opção é aprimorar suas propriedades por meio de adição de micropartículas ou nanomateriais na sua composição. A segunda opção seria estudar a proporção de pó e líquido para aperfeiçoar a sua aglutinação e sua inserção na cavidade dental para diminuir a porosidades no interior do material para evitar trincas e fendas.

Miranda et al (2013) revelou que o propósito é conseguir todas as propriedades físicas deste material, onde a dureza superficial é de suma importância, pois determina a resistência e a sua deformação quando sofre impacto por corpos duros. O autor supracitado define que dureza é a amplitude de um material resistir as forças oclusais e as penetrações de outro.

De acordo com Borges et al (2004) a microdureza superficial deste material é definida como sendo a atividade da textura microestrutural, a qual é empregada para se predizer a resistência de um material e sua capacidade de abrasionar estruturas opostas. A Microdureza é a determinação da dureza de pequenas áreas de um corpo de prova, que são as endentações estáticas provocadas por cargas menores que 1kgf. As dimensões da marca de penetração (indentação ) assim deixada na superfície são então medidas e há vários tipos de teste, mais o utilizado são o Vickers e o Knoop.

Fonte: https://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=667&q=microdurômetro

Avelino (2014) revela que estudaram a dureza pelo método Vickers superficial dos CIV convencional, modificados por resina e resina modificada por poliácidos e também pelo método Knoop e a resistência à compressão de um CIV convencional e modificado por resina.

Segundo Cunha (2014) a propriedade mais importante é a microdureza, pois é a capacidade de um material resistir e não deformar durante as forças mastigatórias no processo da mastigação. A resistência a desgastes e alta resistência ao corte são características muito importante de um material devido contribuir na durabilidade das restaurações de CIV, pretendendo aplicar este material em restaurações posteriores na saúde pública com a finalidade da melhoria da saúde bucal pública da população.

A literatura revelou que se estuda a condição de adicionar ao ionômero de vidro partículas metálicas, sinterização, com a finalidade reter as características boas do metal e não prejudicando as vantagens do CVIs. Vários estudos citam o titânio, liga de prata, hidroxiapatita, clorexidina, nanopartículas de carbono e bário.

Ainda não há um consenso na proporção exata de um material para     esta adição, a finalidade é substituir as restaurações posteriores realizadas com resina fotopolimerizável para o ionômero de vidro, devido as suas já enumeradas vantagens como material restaurador odontológico.

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