Effect of ionizing radiation in dental enamel organic matrix formation

Orientador: Solange Maria de AlmeidaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O objetivo nesse trabalho foi avaliar a taxa de erupção dentária, a birrefringência da matriz orgânica do esmalte, a morfologia dos tecidos odontogênicos e a ultraestrutura do ameloblasto secretor em incisivos de ratos submetidos à altas doses de radiação X. Para isso foram utilizados, no total, sessenta ratos machos, sendo os primeiros trinta divididos em três grupos experimentais: Controle, Irradiado 15Gy e Irradiado 25Gy, grupos nos quais os animais receberam doses únicas de 15Gy e 25Gy de radiação X, respectivamente, localizada na região de cabeça e pescoço. A mensuração da taxa de erupção dentária foi realizada a cada dois dias, perfazendo o tempo total do experimento (seis dias e meio). Com o objetivo de acompanhar o desenvolvimento dentário por um período maior, utilizou-se mais trinta animais que foram submetidos ao mesmo tipo de tratamento e, portanto, divididos nos três grupos supracitados. Os valores da taxa de erupção foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p<0,05). Todos os animais sacrificados aos seis dias e meio foram perfundidos, as hemimaxilas removidas, adequadamente fixadas e processadas de acordo com o protocolo de histologia da FOP-UNICAMP. Para birrefringência, mediu-se o valor do retardo óptico da área de maior brilho utilizando microscópio de polarização. Os dados foram encaminhados à análise estatística de variância e teste de Tukey (p<0,05). Para avaliação da morfologia dos tecidos odontogênicos e ultraestrutura celular foi realizada análise descritiva. Foi possível observar, nos grupos irradiados, uma redução significativa da taxa de erupção a partir do quarto dia. Uma diminuição no brilho de birrefringência foi encontrada nos grupos irradiados em relaçao ao controle, porém esta só foi significante para o grupo Irradiado 25Gy. A avaliação dos tecidos odontogênicos revelou, no grupo controle, região odontogênica com aspecto de normalidade e camada de odontoblastos e ameloblastos preservados. Nos grupos irradiados foi possível constatar desorganização das células da região odontogênica, camada de pré ameloblastos com redução na sua altura e odontoblastos muitas vezes ausentes ou pobremente organizados. A análise ultraestrutural revelou em todos os grupos, a presença de organelas íntegras, assim como processo de Tomes bem preservados. Evidenciou-se também a presença de filamentos em contato com as organelas citoplasmáticas. Entretanto, nos grupos irradiados, foram visualizadas diversas áreas de degeneração e a presença dos autofagossomas, sugerindo um processo de morte celular. Baseados nesses resultados, pôde-se concluir que altas doses de radiação X foram capazes de retardar a erupção dentária a partir do quarto dia; reduzir a birrefringência da matriz orgânica do esmalte na fase de secreção da amelogênese; alterar significativamente a morfologia dos tecidos odontogênicos e causar agressão, modificando a ultraestrutura celular.Abstract: The aim of this study was to evaluate the dental eruption rate, the organic enamel matrix birefringence, the odontogenic tissue morphology and the ultrastructure of secretory ameloblasts in incisor of rats submitted to high radiation doses. For this purpose, sixty male rats were used, the first thirty divided into three experimental groups: Control, 15Gy and 25Gy irradiated groups, which received single doses of 15 and 25Gy of X-rays, respectively, localized in the head and neck region. The measurement of the eruption rate was performed every two days, until the total experimental time was reached (six days and half). As an attempt of analyzing the dental development for a longer period, thirty other animals were used, divided into the same three experimental groups and submitted to the same procedure described above. The eruption rate values were submitted to ANOVA and Tukey test (p<0.05). All the animals tested in the sixth day and half were perfused, their hemimaxilla removed, adequately fixed and processed according to the histological protocol of FOP-UNICAMP. For birefringence analysis, the optical retardation was measured in the highest birefringence brightness area, using a polarizing microscope. Data were submitted to statistical analysis (ANOVA) and Tukey test (p