Caries-preventive effect of anti-erosive fluoride-free nanohydroxyapatite-containing toothpaste

Abstract

O objetivo desse estudo foi investigar o efeito cárie-preventivo de pastas dentais contendo flúor, nanohidroxiapatita e livre de flúor desenvolvidas para prevenção de erosão. Uma vez que os ataques ácidos durante os episódios erosivos são muito mais fortes do que nos de lesões de cárie; a hipótese formulada foi que esses produtos poderiam fornecer uma proteção ainda mais elevada do que a promovida pelos produtos fluoretados desenvolvidos para prevenção de lesões de cárie. Noventa amostras de dentes bovinos foram obtidas e armazenadas em solução de timol. Após o polimento da superfície elas foram imersas em solução desmineralizadora de Buskes por 21 dias para criar lesões de cárie artificiais. A perda mineral inicial (ΔZ) e a profundidade de lesão (LD) foram determinadas através da microradiografia transversal (TMR). As amostras foram dividas de maneira randomizada em cinco grupos (n=18) e escovadas diariamente (2x/dia) usando: dentifrício não fluoretado, como controle negativo (NC), AmF (1400 ppm F) anticárie (AC); AmF/NaF (475 ppm F) + SnCl2 (800 ppm Sn), anti-erosão (AE1); NaF (1400ppm F) + KNO3, anti-erosão (AE2) e dentifrício com nanohidroxiapatita – contendo (0 ppm F) (NH). A escovação foi realizada por 14 dias, durante a ciclagem de pH, usando “slurries” das respectivas pastas e saliva artificial (tempo total de contato para cada amostra: 2 min). Após a ciclagem as amostras que apresentaram perda de superfície (maioria NC e NH) foram descartadas e para as 77 amostras remanescentes novas análises de TMR foram realizadas. As alterações na perda mineral (ΔΔZ; ΔZinicial - ΔZtratamento) e na profundidade de lesão (ΔLD; LDinicial - LDtratamento) foram calculadas e analisadas estatisticamente. Todas as pastas dentais apresentaram ΔΔZ significativamente inferior à NC (-4.557 ± 2.178% em volume × mM, p <0,05, teste de Kruskal-Wallys), exceto a NH (-2.119 ± 1.896% em volume × mM, p = 0,683). Ambos dentifrícios AE’s e AC não diferiram significativamente na ΔΔZ (p>0.05). Com relação a ΔLD, apenas AE2 apresentou valores menores do que NC (p=0.033). Entre todos os outros grupos não foi observada diferença estatisticamente significante. Enquanto ambos dentifrícios antierosivos e o dentífrico anti-cárie reduziram a perda mineral numa extensão semelhante, a pasta de dental contendo nanohidroxiapatita parece não ser adequada para a inibição da progressão de cárie in vitro.

The aim of the study was to investigate the caries protective effect of fluoride and nanohydroxyapatite-containing fluoride-free toothpastes developed for erosion prevention. Since the acid challenges during erosive episodes are much stronger than in caries process, the hypothesis was that these products might show even superior caries-inhibiting effect than regular fluoride toothpaste. Ninety bovine enamel samples were obtained and stored in thymol solution. After surface polishing they were immersed in Buskes’s demineralizing solution for 21 days to create artificial caries lesions. Baseline mineral loss (ΔZ) and lesion depth (LD) were determined by transversal microradiography (TMR). The samples were then randomly divided into five groups (n=18) and brushed 2x daily using: fluoride-free toothpaste, as negative control (NC); AmF (1400 ppm F) anti-caries (AC); AmF/NaF (475 ppm F) + SnCl2 (800 ppm Sn), anti-erosion (AE1); NaF (1400ppm F) + KNO3, anti-erosion (AE2) and nanohydroxyapatite-containing (0 ppm F) (NH) toothpastes. Brushing was performed during pH-cycling for 14 days using slurries of the respective toothpastes with artificial saliva (1:3 wt/wt, total contact time for each sample: 2 min). After cycling samples presenting lesion surface loss (mainly by NC and NH) were discarded and for the remaining 77 samples new TMR analyses were performed. The changes in mineral loss (ΔΔZ; ΔZbaseline - ΔZtreatment) and in lesion depth (ΔLD; LDbaseline - LDtreatment) were calculated and statistically analysed. All toothpastes caused significantly lower ΔΔZ than NC (-4557 ± 2178 vol%×μm, p<0.05; Kruskal-Wallys test), except for NH (-2119±1896 vol%×μm, p=0.683). Both AE’s and AC toothpaste did not differ significantly in ΔΔZ (p>0.05). In respect to lesion depth, only AE2 showed statistically significantly lower ΔLD means than NC (p=0.033). Between all other groups no statistically significant differences were detected. While both anti-erosive and the anti-caries toothpastes reduced mineral loss to a similar extent, the nanohydroxyapatite-containing toothpaste seemed not to be suitable for inhibition of caries progression in vitro.