Effect of bleaching agents on enamel demineralization and elastic modulus of bovine dentin organic matrix

O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito de géis clareadores contendo cálcio ou fosfato de cálcio amorfo (ACP) no módulo de elasticidade da dentina bovina desmineralizada e desmineralização do esmalte hígido ou com lesão inicial de cárie artificial. Capítulo 1: Este estudo avaliou o efeito de agentes clareadores no módulo de elasticidade (ME) da matriz orgânica da dentina bovina. Oitenta e cinco fatias foram obtidas de dentes bovinos e separadas em 5 grupos: grupo controle – sem tratamento (GC), peróxido de hidrogênio 4% (PH4), PH4+0,05% Ca (HP4/Ca), PH 7,5% + ACP (PH7,5) e peróxido de carbamida 10% (PC10). Os grupos PH4, PH4/Ca e PC10 foram tratados com os géis clareadores por 8 horas / dia durante 14 dias, enquanto as amostras do grupo PH7,5 foi submetida ao clareador por 30 minutos, 2 vezes ao dia, durante 14 dias. O esmalte das amostras foi removido e foram preparados 17 espécimes (0,5 x 1,7 x 7,0 mm) por grupo. Em seguida, estas foram desmineralizados em solução de ácido fosfórico 10% por 5 horas e o ME foi mensurado: 24 horas, 7 e 14 dias após o clareamento, utilizando o teste de micro-flexão de 3 pontos. Os dados foram submetidos a ANOVA e teste de Fisher (p<0,05). As amostras clareadas após 24 horas e 7 dias mostram menor ME que o GC. Os grupos clareados foram similares ao GC após 14 dias, exceto o grupo PH7,5. O uso de peróxidos pode promover diminuição do módulo de elasticidade da matriz orgânica da dentina bovina. Capítulo 2: O propósito nesta parte da tese foi avaliar o efeito de um clareador experimental e um comercial no esmalte sadio (ES) ou esmalte com lesão inicial de cárie artificial (LC), utilizando microscópio confocal laser de varredura (CLSM). Oitenta blocos (4 x 5 x 5 mm) de esmalte bovino foram usados, sendo que quarenta destes foram desmineralizados com ciclagem de pH para induzir a lesão inicial de cárie artificial. Oito grupos experimentais foram formados a partir dos produtos clareadores e a condição do esmalte dental (ES ou LC), com n=10: Grupos ES: G1 – sem tratamento (controle); G2 – peróxido de hidrogênio 4% (PH4); G3: PH4 contendo 0,05%Ca (Ca); G4 – peróxido de hidrogênio 7,5% (PH7,5) contendo fosfato de cálcio amorfo (ACP). Grupos LC: G5 – não clareado; G6 – PH4; G7 – PH4 contendo Ca; G8 – PH7,5 contendo ACP. Os grupos G2, G3, G6 e G7 foram tratados com o gel clareador por 8 horas/dia durante 14 dias, enquanto as amostras dos grupos G4 e G8 foram submetidas ao clareador por 30 minutos/duas vezes ao dia, durante 14 dias. Os blocos de esmalte foram corados com solução de rodamina e área fluorescente de desmineralização foi quantificada utilizando CLSM. Os dados foram submetidos a ANOVA e teste de Fisher (p<0,05). Para ES, os tratamentos clareadores aumentaram significativamente a área de desmineralização quanto comparado com os grupos não clareados, entretanto, para LC não foi observado diferença estatística significante entre os grupos. A adição de ACP e Ca na composição dos géis clareadores não resultou em redução da desmineralização promovida pelos tratamentos clareadores.The aim of this study was to evaluate the effect of bleaching agents containing calcium or amorphous calcium phosphate (ACP) on the elastic modulus of demineralized bovine dentin and demineralization in sound enamel or early artificial caries lesion. Chapter 1: This study evaluated the effect of tooth whitening agents on the elastic modulus (EM) of bovine dentin organic matrix. Eighty&#8208;five slices were obtained from bovine teeth and divided into five groups: unbleached control group (CG), 4% hydrogen peroxide (4HP), 4HP+0.05% Ca (4HP/Ca), 7.5% HP (7.5HP) and 10% carbamide peroxide (10CP). The 4HP, 4HP/Ca and 10CP groups were treated with the whitening agents for 8 hours/day during 14 days, while the samples of 7.5HP group were exposed to peroxides for 30 minutes twice a day during 14 days. The enamel of the samples was removed and 17 dentin specimens (0.5 x 1.7 x 7.0 mm) were prepared per group. The specimens were demineralized in 10% phosphoric acid solution for 5 hours and E was assessed using a micro-flexural three-point bend method at 24 hours, 7 and 14 days post-bleaching. The mean values of EM for each group were statistically analyzed using ANOVA and Fisher’s test (p<0.05). Bleached specimens tested after 24 hours and 7 days showed lower EM than CG. The bleached groups were similar to CG after 14 days, except for the 7.5HP group. The use of peroxides can promoted decrease of EM of bovine dentin organic matrix. Whitening agents can significantly affect of the dentin organic matrix and irreversible damage is observed for selected agents. Chapter 2: The purpose of this study was evaluated to effect of experimental and one commercial bleaching agents on the sound enamel (SE) and with early artificial caries lesions (CL) enamel using confocal laser scanning microscopy (CLSM). Eighty blocks (4 mm thickness x 5 wide x 5 length) of bovine enamel were used and half of them were demineralized with a pH cycling to induce artificial caries lesions. Eight experimental groups were investigated following the bleaching treatments or not and SE or CL (n=10): SE groups: G1 – unbleached (control); G2 - 4% hydrogen peroxide (4HP); G3 - 4HP containing 0.05% Ca (Ca); G4 - 7.5% hydrogen peroxide (7.5HP) containing amorphous calcium phosphate (ACP). CL groups: G5 – unbleached; G6 – 4HP; G7 &#8208; 4HP containing Ca; G8 &#8208; 7.5HP containing ACP. The G2, G3, G6, G7 groups were treated with the bleaching agents for 8 hours/day during 14 days, while the samples of G4 and G8 groups were exposed to bleaching agent for 30 minutes twice a day during 14 days. The enamel blocks were stained with rhodamine solution and the quantification of fluorescence demineralization areas of the samples were evaluated using a CLSM. Data were analyzed using ANOVA and Fisher’s tests (p