Effect of fluoride application during radiotherapy on enamel demineralization

Abstract

Radiation-related caries are one the most undesired reactions manifested during or after head and neck radiotherapy. Fluoride application is an important strategy to reduce demineralization and enhance remineralizaton.Objective:To evaluate the effect of the topical application of fluoride during irradiation on dental enamel demineralization.Material and Methods:Thirty molars were randomly divided into three groups: Non-irradiated (NI), Irradiated (I), Irradiated with fluoride (IF). Each group was subdivided according to the presence or absence of pH-cycling (n=5). In the irradiated groups, the teeth received 70 Gy. The enamel's chemical composition was measured using Fourier Transform Infrared Spectrometry (organic matrix/mineral ratio - M/M and relative carbonate content - RCC). Vickers microhardness (VHN) and elastic modulus (E) were evaluated at three depths (surface, middle and deep enamel). Scanning electron microscopy (SEM) was used to assess the enamel's morphology.Results:The FTIR analysis (M/M and RCC) showed significant differences for irradiation, pH-cycling and the interaction between factors (p<0.001). Without pH-cycling, IF had the lowest organic matrix/mineral ratio and relative carbonate content. With pH-cycling, the organic matrix/mineral ratio increased and the relative carbonate content decreased, except for IF. VHN was influenced only by pH-cycling (p<0.001), which generated higher VHN values. ANOVA detected significant differences in E for irradiation (p<0.001), pH-cycling (p<0.001) and for the interaction between irradiation and pH-cycling (p<0.001). Increased E was found for group I without pH-cycling. With pH-cycling, groups I and IF were similar, and showed higher values than NI. The SEM images showed no morphological changes without pH-cycling. With pH-cycling, fluoride helped to maintain the outer enamel's morphology.Conclusions:Fluoride reduced mineral loss and maintained the outer morphology of irradiated and cycled enamel. However, it was not as effective in preserving the mechanical properties of enamel. Radiotherapy altered the enamel's elastic modulus and its chemical composition.

Reabilitação de paciente pós câncer de cabeça e pescoço com overdenture inferior sobre dentes: relato de caso

“…Portanto, o acompanhamento periódico destes pacientes é muito importante para a avaliação e manutenção dos dentes (Noone et al, 2017;Moore et al, 2020;Palmier et al, 2020). A aplicação de flúor é uma estratégia eficiente para aumentar a resistência à cárie relacionada à radiação, fornecendo benefícios na prevenção e remineralização da estrutura dental (Kawashita et al, 2020;Lopes et al, 2018;Noone et al, 2017;Palmier et al, 2020) Além do risco de ocorrência da cárie, é importante atentar-se à adaptação adequada da prótese e qualidade dos retentores, para evitar traumas à mucosa que é um fator de risco à osteorradionecrose (Petrovic et al, 2018). Desta forma, o acompanhamento destes pacientes deve ser realizado ao longo de sua vida, mesmo após o término do tratamento antineoplásico, sendo imprescindível para evitar insucessos.…”

“…Clinicamente, a cárie relacionada à radiação ionizante difere-se da cárie convencional por apresentar progressão mais rápida e agressiva (Moore et al, 2020). Seu surgimento está relacionado à alterações nas propriedades químicas, mecânicas e biológicas da estrutura dental decorrentes da radiação (Gonçalves et al, 2014;Lopes et al, 2018;Lopes et al, 2021;Miranda et al, 2018;Miranda et al, 2021;Reed et al, 2015;Rodrigues et al, 2018) associadas a fatores indiretos da radiação, como danos às glândulas salivares, resultando em hipossalivação e xerostomia, distúrbios na microbiota oral, presença de mucosites e dificuldades de higienização (Moore et al, 2020;Muller et al, 2019). É caracterizada por delaminações do esmalte, seguidas por trincas e fraturas que podem levar à amputação total das coroas dos dentes, expondo o remanescente radicular ao meio oral (Palmier et al, 2020).…”

Manejo da cárie relacionada à radiação em pacientes oncológicos de cabeça e pescoço: Evidência científica

“…Com as alterações nessa região, o esmalte torna-se menos resistente à fratura e apresenta alterações nas suas propriedades mecânicas, microdureza e módulo de elasticidade, o que torna o tecido mais friável (Santin et al, 2015). Além disso, ocorrem Research, Society and Development, v. 10, n. 7, e47810716733, 2021 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i7.16733 mudanças na composição química do tecido, com alterações na matriz orgânica e componentes minerais, aumentando a solubilidade do esmalte e favorecendo o processo de desmineralização (Lopes et al, 2018;Lu et al, 2019;Miranda et al, 2021).…”

“…Essas alterações no colágeno interferem na interação da matriz orgânica com os cristais de hidroxiapatita, diminuindo, por conseguinte, a dureza e o módulo de elasticidade da dentina (Rodrigues et al, 2018). Alterações na porção inorgânica também ocorrem, por meio de troca de íons fosfato-carbonato na hidroxiapatita e diminuição da relação entre cálcio e fósforo (Velo et al, 2018), tornando o tecido mais solúvel em meio ácido, assim como acontece no esmalte (Lopes et al, 2018;Miranda et al, 2021).…”

“…O meio oral se torna altamente cariogênico: pouca saliva, ambiente ácido e alimentação rica em carboidratos (Jawad et al, 2015). Além disso, as propriedades químicas e mecânicas dos dentes atingidos pela radiação ionizante são evidentemente alteradas, resultando em enfraquecimento e destruição dos mesmos (Soares et al, 2010;Gonçalves et al, 2014;Reed et al, 2015;Novais et al, 2016;Qing et al, 2016;Rodrigues et al, 2018;Lopes et al, 2018;Miranda et al, 2019, Velo et., 2018Lu et al, 2019;Miranda et al, 2021). Dessa forma, a cárie desenvolvida nesses pacientes evolui mais rapidamente, podendo resultar na perda do elemento dentário em um curto intervalo de tempo.…”