Effect of radiotherapy on the mechanical, chemical and morphological property of the enamel and of the dentine of permanent teeth - In vitro study

O presente estudo teve como objetivo avaliar, in vitro, os efeitos da radiação com cobalto-60 nas propriedades mecânicas, morfológicas e químicas do esmalte e da dentina de dentes permanentes através da: 1- microdureza longitudinal; 2- microscopia eletrônica de varredura (MEV); e 3- espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX). A microdureza do esmalte e da dentina (n=12 hemissecções vestibulares) foi avaliada em três profundidades (superficial, média e profunda), antes e a cada 10 Gy de irradiação, até uma dose cumulativa de 60 Gy. A morfologia do esmalte e da dentina foi avaliada por meio de MEV (n=8 hemissecções), em 2 hemissecções vestibulares irradiadas com dose cumulativa de 30 Gy, 2 hemissecções vestibulares irradiadas com dose cumulativa de 60 Gy e 4 hemissecções palatinas não irradiadas. A composição química do esmalte e da dentina foi avaliada por meio de EDX (n=4 hemissecções), utilizando-se as mesmas hemissecções previamente submetidas à MEV (com dose cumulativa de 60 Gy de irradiação, e nas hemissecções não irradiadas). Os dados foram analisados quanto à sua distribuição e submetidos à Análise de Variância a dois critérios. Para a diferenciação das médias, empregou-se o teste de Fisher. O nível de significância adotado foi de 5%. Com relação à microdureza no esmalte, pôde-se observar que houve diferença estatisticamente significante entre os grupos (p 0,05), e apresentou-se maior que os valores de microdureza nas doses de 10, 20 e 30 Gy (p 0,05) e apresentou valores superiores aos observados nas doses de 10, 20, 30, 50 e 60 Gy (p 0,05) and higher than the microhardness values in the doses of 10, 20, e 30 Gy (p 0,05) and it presented higher values to the observed ones in the doses of 10, 20, 30, 50 and 60 Gy (p < 0,05). About the relation to the microhardness in the different evaluated depths it was possible to observe significant difference (p < 0,05) among them, being that the medium dentine presented the highest values of microhardness. In the morphological analysis of the dentine it was observed the presence of cracks in the dentine structure, collapsed/destroyed dentine tubules and fragmentation of the collagen fibers in the doses of 30 and 60 Gy, being the alterations more intense with the increase of the dose of irradiation, for all the analyzed regions, comparing to the not irradiated dentine. In the chemical analysis of the irradiated enamel and the dentine it was observed the slight increase of oxygen (O) and decrease of phosphorus (P) and Calcium (Ca), comparing to the not irradiated specimens. The result allowed to be concluded that the radiotherapy occasioned the decrease of the microhardness of the enamel after the doses from 10 to 30 Gy, but in the following doses there was an increase of the microhardness, which became similar to the not irradiated enamel, being that in the superficial region it was observed the biggest increase of the microhardness. In the dentin, the radiotherapy caused decrease of the microhardness after practically all doses of radiation, comparing to the not irradiated dentine, being that in the region of the medium dentine the lowest values of microhardness were observed. The morphological alterations of the enamel and of the dentine structure were growing with the increase of the radiation doses observing the more evident interprismatic portion, presence of cracks and collapsed/destroyed dentine tubules and progressive fragmentation of collagen fibers. Chemically, after the irradiation, not only in the enamel but also in the dentin, it was observed a slight increase of percentage of the oxygen and decrease in the percentages of phosphorus and calcium