In vitro assessment of the composition and microhardness of hard tissues of oral cavity submitted to gamma irradiation

A radioterapia clínica é de fundamental importância para o tratamento de lesões malignas localizadas na região de cabeça e pescoço, contudo, a exposição à irradiação ionizante, pode levar a complicações sistêmicas ou locais durante e após o tratamento radioterápico. Dentre estas complicações locais imediatas, destaca-se na cavidade oral a xerostomia e a consequente mucosite oral. A respeito das complicações tardias produzidas pela radioterapia, salientam-se a cárie de radiação e a osteorradionecrose, lesões dose dependentes, com alto nível de incidência nas últimas décadas e de difícil manejo, embora estas se apresentem após o término do tratamento e sob influência de fatores locais. A metodologia proposta no presente estudo visa analisar o efeito que exerce a radiação gama após a aplicação da radioterapia, utilizando-se a dose empregada em pacientes acometidos com câncer de cabeça e pescoço. As amostras foram obtidas a partir de esmalte dentário e dentina radicular humanos e osso mandibular suíno, as quais foram previamente polidas, e em seguida analisadas quanto à microdureza de superfície inicial de todos os grupos. Posteriormente, as amostras foram irradiadas sob uma taxa de dose de 4 Gy por dia, completando uma dose total de 72 Gy. Finalmente, as amostras foram submetidas a análise da microdureza de superfície após irradiação, a qual apresentou resultados estatisticamente significantes a partir dos testes de t de student, ANOVA e Tukey com respeito à diferença da média dos valores iniciais e finais de cada grupo de estudo com um valor de p = 0,00 (<0.05). Quanto à análise morfológica na microscopia eletrônica de varredura (MEV), o efeito deletério da irradiação gama manifestou-se na forma de trincas, quebras e fraturas superficiais dos tecidos analisados e à análise bioquímica pela técnica de reflexão total atenuada por meio da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (ATR - FTIR), a degradação dos componentes inorgânicos e a desnaturação dos compostos orgânicos foi evidente, pelo qual determinou-se o efeito deletério da irradiação gama sobre os tecidos duros da cavidade bucal com respeito às propriedades mecânicas, composicionais e morfológicas, e da ação contribuinte desta independente dos fatores locais e sistêmicos no paciente irradiado.Clinical Radiotherapy is extremely important for the treatment of malignant lesions of the head and neck region, however, exposure to ionizing radiation can lead to systemic or local complications during and after radiation treatment. Among these immediate local complications are the oral cavity xerostomia and the consequent oral mucositis. Regarding late complications produced by radiation, tooth decay of radiation and osteoradionecrosis are included, which are considered dose-dependent lesions, with high incidence in recent decades and difficult to manage, although these appear after completion of treatment and under the influence of local factors. The methodology proposed in this study consists in evaluating the effect of gamma radiation after irradiation of the samples, using the dose used in patients suffering with head and neck cancer. The samples were obtained from human enamel and root dentin; and swine mandibular bone, which were previously polished, and then submitted to the analysis of the initial surface microhardness of all groups. Subsequently, the samples were irradiated in a dose rate of 4 Gy per day, completing a total dose of 72 Gy. Finally, the samples were submitted to surface microhardness analysis after irradiation, which presented statistically significant results from the Student t, ANOVA and Tukey statistical tests referred to the difference of the mean of the initial and final values of each study group with a significant value of p = 0.00 (