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Um estudo que examina o efeito do laser gaalas sobre a vascularização, inflamação, preservação de odontoblastos primários e formação de dentina terciária reacional e reparativa na polpa dentária de ratos após trauma extrusivo. O documento também discute os efeitos bioestimuladores produzidos pelo laser gaalas em fibroblastos, síntese de colágeno e regeneração nervosa. A literatura disponível sobre o assunto é escassa, especialmente em relação aos efeitos do laser gaalas na polpa dentária humana.
O que você vai aprender
Tipologia: Notas de aula
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Não perca as partes importantes!
Vitória da Conquista, BA 2016
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biociências da Universidade Federal da Bahia como requisito para obtenção do título de Mestre em Biociências. Orientador: Prof. Dr. Márcio Cajazeira Aguiar. Universidade Federal da Bahia – UFBA
Vitória da Conquista, BA 2016
Ao Prof. Dr. Márcio Cajazeira Aguiar , meu orientador, agradeço pela confiança e pelo respeito com o qual me recebeu. Sua dedicação ao ensino e o empenho à pesquisa me contagiaram. Obrigada por ser este grande exemplo.
Agradeço à Profa. Dra Tania Rodriguez pelo conhecimento e apoio dispensados. Sua ajuda e contribuição na execução experimental e análise estatística do meu projeto foram imprescindíveis.
Aos professores Dr. Alexandre Espírito Santo e Dra. Deise Vilas Bôas, agradeço a solicitude e palavras de incentivo. Me senti acolhida.
A Profa. Dra. Luciana Ramalho, por disponibilizar o aparelho de laser utilizado na pesquisa. E ao Prof. Dr. Jean Nunes, por permitir a realização das etapas de microtomia e coloração no Laboratório de Patologia Cirúrgica Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia.
Sou grata a Edilson Amâncio e a Marleide , pela disponibilidade e cuidado durante o processo de microtomia e confecção das lâminas.
A Brenda Nascimento , Gabriela Ferraz e Isabela Sacramento, pela companhia e vivência no laboratório. Vocês tornaram tudo mais fácil.
Aos colegas do Mestrado em Biociências por dividir o conhecimento, pelo companheirismo, cumplicidade e gargalhadas. Especialmente a Ana Claúdia Vinhas , Ana Prates , Bruna Lago e Gladstone Messias. Foi muito bom reconhecer amigos no caminho da ciência.
Aos alunos da Turma 2015.2 de Histologia e Embriologia Aplicada à Fonoaudiologia da UFBA, por me permitir aprender mais do que ensinar durante o tirocínio à docência.
“Grande coisa é haver recebido do céu uma partícula da sabedoria, o dom de achar as relações das coisas, a faculdade de as comparar e o talento de concluir.” Machado de Assis
SANTANA, Dandara Andrade de. Efeito da fototerapia (780 nm) sobre o complexo dentina- polpa em um modelo de luxação extrusiva de incisivos de ratos. 58 f. il. 2016. Dissertação (Mestrado) – Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, 2016.
O reparo pulpar é um fenômeno no qual o complexo dentina-polpa responde à injúria por meio da deposição de dentina terciária. A fim de regenerar a polpa dentária, muitas estratégias têm sido desenvolvidas como a fototerapia. No reparo pulpar, há dúvidas se a laserterapia pode preservar os odontoblastos primários ou estimular a formação de uma matriz de dentina mais organizada quando a polpa dentária é danificada. O objetivo do presente estudo foi examinar o efeito da fototerapia a laser (λ780 nm) sobre a vascularização, inflamação, densidade da camada de odontoblastos primários e formação de dentina reacional e reparativa na polpa dentária do incisivo de rato submetido à extrusão. Os incisivos superiores foram extruídos em 3 mm e depois reposicionados em seus alvéolos originais, seguindo da irradiação laser da mucosa palatina (λ = 780 nm, P = 70 mW, CW, 4,2 J/cm^2 , 60 s) a cada 48 h. Incisivos não traumatizados e/ou não irradiados foram utilizados como controle. Aos 8 e 30 dias após a cirurgia, os incisivos foram processados para análise histológica e histomorfométrica em microscopia de luz. A análise morfológica não revelou diferenças na vascularização entre os grupos, mas mostrou inflamação discreta em alguns espécimes não irradiados e injuriados, o que correlacionou com uma dentina reparativa mais irregular. A avaliação histomorfométrica não mostrou diferenças estatisticamente significantes entre os grupos controle e laser para densidade de odontoblastos primários e espessura da dentina terciária ( p > 0,05). O presente estudo mostrou que o laser GaAlAs induziu pequenas alterações no complexo dentina-polpa, com a formação de matriz dentinária mais regular nas polpas dentárias irradiadas.
Palavras-chave: Polpa dentária. Odontoblasto. Dentina terciária. Laser. Terapia com luz de baixa intensidade.
Figura 1 Linha experimental ilustrando os^ procedimentos experimentais em função do tempo até a eutanásia............................................................................ 32
Tabela 1 Distribuição dos animais nos grupos controles e experimentais, considerando a fototerapia laser, o trauma extrusivo e os períodos de obtenção das amostras................................................................................. 31
mm Milímetro mm^2 Milímetro quadrado MTA Trióxido mineral agregado mW Miliwatt n° Número nm Nanômetro o (^) C Grau Celsius
P Probabilidade de erro pH Potencial hidrogeniônico PKD Proteína quinase D RNAm Ácido ribonucleico mensageiro ROS Espécie reativa de oxigênio SBCAL Sociedade Brasileira de Ciências em Animais de Laboratório SPSS Statistical Package for the Social Sciences UFBA Universidade Federal da Bahia VEGF Fator de crescimento endotelial vascular W Watt W/cm² Watt por centímetro quadrado X Vezes μm Micrômetro
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FEKRAZAD et al ., 2015). No entanto, são poucos os estudos investigando o efeito da terapia com laser GaAlAs sobre a inflamação e vascularização pulpares, atividade secretora dos odontoblastos primários e a matriz de dentina terciária formada em dentes injuriados. A matriz de dentina terciária pode ser depositada após injúria pulpar induzida por um trauma extrusivo em incisivos de ratos, constituindo-se num possível modelo experimental para a avaliação do efeito laser GaAlAs sobre os odontoblastos e sobre a secreção e estrutura da dentina terciária reacional e reparativa (AGUIAR; ARANA-CHAVEZ, 2007, 2010). O emprego desse modelo experimental pode contribuir para a compreensão do efeito do laser GaAlAs sobre a reparo pulpar, cuja literatura disponível é incompleta e não conclusiva. Portanto, o objetivo do presente estudo foi examinar o efeito do laser GaAlAs sobre a vascularização e o processo inflamatório pulpares, a preservação da camada de odontoblastos primários e formação de dentina terciária após trauma extrusivo de incisivo superior de ratos por meio de avaliações morfológicas descritivas e histomorfométricas.
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2 REVISÃO DE LITERATURA
A polpa dentária tem uma alta capacidade de defesa e reparo frente a uma injúria. O fenômeno de defesa pulpar pode ser evidenciado principalmente por meio de três mecanismos, que ocorrem juntos ou de forma independente: indução de um processo inflamatório, formação de esclerose dentinária e deposição de dentina terciária (TZIAFAS; SMITH; LESOT, 2000). Por tratar-se de um tecido bem vascularizado e inervado, a polpa dentária é capaz de reagir a estímulos físicos, químicos ou biológicos, desencadeando um reparo com formação de uma barreira dentinária mineralizada. A dentina terciária é formada em condições de reparo após estímulos agressivos ao tecido pulpar e pode ser do tipo reacional ou reparativa. A matriz dentinária secretada pelos odontoblastos primários em resposta a uma injúria é do tipo reacional, sendo caracterizada por uma matriz similar à dentina fisiológica, porém com discreto desvio dos túbulos dentinários. A dentina reparativa é secretada pelas células odontoblast-like , originadas a partir de células da polpa dentária após a destruição dos odontoblastos primários, sendo caracterizada por seu aspecto distrófico, atubular, originando um tecido, muitas vezes, do tipo osteóide (MURRAY et al ., 2003; SMITH et al ., 1995). Em ambos os casos, a matriz dentinária formada cria uma barreira protetora que aumenta a distância entre agente irritante e o tecido pulpar. A polpa dentária em sua região central é formada por numerosos vasos sanguíneos, fibras nervosas e células distribuídas em uma matriz composta por fibras colágenas e rica em substância fundamental. Na sua região periférica, o tecido pulpar apresenta a camada de odontoblastos primários, formada por células dispostas em paliçada e responsáveis por síntese e secreção dos componentes da matriz dentinária (KATCHBURIAN; ARANA, 2004). A delimitação da cavidade pulpar pelas paredes de dentina confere à polpa dentária proteção contra agentes irritantes externos, apesar de limitar a capacidade de expansão e vasodilatação do tecido pulpar em episódios de injúria. A proteção do complexo dentina-polpa tem sido realizada pelo uso de agentes artificiais protetores a fim de manter ou recuperar a vitalidade da estrutura dentária. O hidróxido de cálcio e o trióxido mineral agregado (MTA) são utilizados na terapia de polpas vitais por apresentar propriedades biocompatíveis, exercer efeitos antibacterianos e induzir a formação de tecido mineralizado (LI et al ., 2015; POGGIO et al ., 2015). Na clínica odontológica, a recuperação de um dente é realizada com materiais restauradores e/ou forradores. Contudo, não há material artificial disponível que providencie proteção similar àquela proporcionada pela dentina (GODOY et al ., 2007).
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determinada pelas propriedades do laser e pelas características de cada tecido (PINHEIRO; BRUGNERA JR; ZANIN, 2010).
2.2 Laser de baixa intensidade O LBI surgiu em sua forma moderna logo após a invenção do laser de rubi, em 1960 (MAIMAN, 1960) e do laser de hélio-neônio (HeNe) em 1961 (JAVAN; BENNETT; HERRIOTT, 1961). Em seguida, os efeitos bioestimuladores produzidos por laser de baixa energia foram relatados no reparo tecidual (MESTER E.; MESTER A.F.; MESTER A., 1985), nos fibroblastos (WEBB; DYSON; LEWIS, 1998), na síntese de colágeno (SKINNER et al ., 1996) e na regeneração nervosa (ANDERS et al ., 1993). Diferente de outros lasers que geram calor, produzindo dano tecidual, o LBI produz reações fotoquímicas nas células (HASHMI et al ., 2010). A terapia laser de baixa intensidade compreende a aplicação da luz nos comprimentos de onda vermelho ou infravermelho (CASTANO et al. , 2007). A luz laser pode agir por fenômeno de transmissão, quando a luz atravessa o tecido sem provocar efeito; de reflexão, quando a luz é refletida sem penetração tecidual; de dispersão, quando a luz é espalhada dentro do tecido; ou de absorção, quando a luz emitida é absorvida (CARROLL; HUMPHREYS, 2006). O fenômeno físico pelo qual a luz interage com as células promovendo um efeito sobre o tecido é a absorção, base da laserterapia. Os fótons emitidos são absorvidos pelos cromóforos, substâncias presentes nas mitocôndrias. A absorção dos fótons emitidos pela luz laser com efeito sobre os processos moleculares e bioquímicos das células constitui o mecanismo de biomodulação ou fotobiomodulação. Quando os fótons emitidos são absorvidos pelos cromóforos biológicos, a permeabilidade celular é alterada e a energia fotônica é convertida em energia química no interior da célula (KARU, 1989). O efeito celular do LBI atua por via mitocondrial deslocando o óxido nítrico da cadeia respiratória e aumentando os níveis de adenosina trifosfato (ATP) e espécies reativas de oxigênio (ROS). Essas alterações atuam via intermediários de adenosina monofosfato cíclica (AMPc) e proteína quinase D (PKD) e afetam os componentes no citosol, na membrana celular e no núcleo. No núcleo, elas estimulam a transcrição de genes, exercendo influência na proliferação, migração e inflamação (CARROLL et al ., 2014; CHUNG et al ., 2012). Dessa forma, os fótons absorvidos podem ser utilizados para fins terapêuticos para produzir estimulação ou inibição da atividade enzimática e de reações fotoquímicas, determinando alterações nos processos fisiológicos.
19 Para induzir uma adequada resposta biológica, fazem-se necessários alguns ajustes dos parâmetros do laser, os quais estão baseados na profundidade e propriedades do tecido. O comprimento de onda é um dos parâmetros que define a profundidade de penetração no tecido alvo e varia entre vermelho e infravermelho. Deve-se considerar também o tempo e os intervalos de aplicação do laser, assim como a potência (quantidade de energia concedida pelo laser a cada unidade de tempo), a densidade de energia e a taxa de energia depositada. Como a resposta à fototerapia é específica para cada tecido, a eficácia da irradiação depende dos ajustes dos parâmetros do laser de acordo com a resposta bifásica do tecido-alvo. Ou seja, é necessário que a quantidade de energia aplicada seja suficiente para cruzar o limiar que alcance a bioestimulação. Do contrário, quando a quantidade de energia entregue ao tecido é insuficiente ou excessiva, haverá bioinibição (KREISLER et al ., 2003). Adicionalmente, a célula depende do seu estado fisiológico antes da irradiação para desencadear uma resposta ao efeito do laser. Assim, a condição de déficit funcional é um estímulo para a célula responder a ação do laser de forma terapêutica na tentativa de melhorar e regular a atividade celular. Em seu estado normal, não haverá estímulo para que o laser tenha um efeito importante sobre a célula (KARU, 1989). Portanto, o efeito do laser sobre os tecidos será mais benéfico se o tecido é injuriado, porque haverá uma tendência para a célula buscar um estado de normalidade (ALMEIDA-LOPES et al ., 2001). Havendo injúria tecidual, os efeitos terapêuticos produzidos pelo laser como estímulo a morfodiferenciação e proliferação celular, redução de edema, aumento de microcirculação local e permeabilidade vascular, são mais pronunciados (KARU, 1989; KREISLER et al ., 2003). Em modelos de injúria tecidual, a fotobiomodulação tem atuado na proliferação de fibroblastos (OLIVEIRA SAMPAIO et al ., 2013; SANTOS et al ., 2010), no aumento da síntese de colágeno (UTSUNOMIYA, 1998) e numa maior produção de matriz extracelular (PINHEIRO et al ., 2011; PUGLIESE et al ., 2003). Na Odontologia, o efeito do LBI sobre tecidos da região maxilo-facial tem sido explorado para diversas finalidades. Estudos relataram efeitos na redução da dor e melhora dos movimentos mandibulares em casos de disfunção temporomandibular (MARINI; GATTO; BONETTI, 2010; MAZZETTO; HOTTA; PIZZO, 2010), melhora do fluxo salivar em condições de xerostomia (LONČAR et al ., 2011; PAVLIC, 2012), redução da gengivite (IGIC et al ., 2012; PEJCIC et al ., 2010), melhoria da osteointegração de implantes dentários (BOLDRINI et al ., 2013; OMASA et al ., 2012), redução da hipersensibilidade dentinária (GERSCHMAN; RUBEN; GEBART-EAGLEMONT, 1994; ORHAN et al ., 2011),
