Introdução aos Materiais Dentários e Biocompatibilidade

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INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DENTÁRIOS 
o O conceito de biocompatibilidade será em pregado de 
forma ampla, ou seja, a capacidade de um material de 
desencadear uma resposta biológica apropriada em uma 
dada aplicação no organismo. 
o A definição de biocompatibilidade indica diretamente que 
a interação entre o corpo e o material é fundamental. O 
uso de um material em um corpo cria uma interface que 
normalmente não está presente. Essa interface não é 
estática; é um local em que há interações dinâmicas, tanto 
do corpo para o material como do material para o corpo. 
 
o Quando o organismo responde de forma adequada ao 
material; 
 
o Ausência de reações adversas que comprometam ou não 
sejam toleráveis pelo organismo 
 
o A biocompatibilidade depende das condições do 
hospedeiro, das propriedades do material e do contexto em 
que o material é usado. Consequentemente, de forma 
genérica, não podemos dizer que um material é ou não 
biocompatível, uma vez que depende de outros fatores. O 
fato de um material ser biocompatível, como o implante, 
não lhe assegura biocompatibilidade quando usado para 
prótese fixa parcial ou unitária. Além disso, a 
biocompatibilidade em uma pessoa jovem pode diferir 
daquela de um paciente adulto ou em um paciente com 
doenças sistêmicas. 
 
 
o Existem inúmeras respostas biológicas passíveis de ocorrer 
quando um determinado material é colocado em contato 
com um tecido vivo. De acordo com a análise 
microscópica do tecido, as respostas podem ser classificadas 
como: inflamatórias, alérgicas, tóxicas e 
mutagênicas.(Irritante) 
 
o Respostas inflamatórias 
 
• Quando ocorre qualquer agressão ao tecido, este 
responde através de uma resposta inflamatória, ou seja, 
ativa o sistema imunológico do hospedeiro para defendê-
lo de ameaças. 
 
• Histologicamente a inflamação é caracterizada por 
alterações vasculares seguidas por edema do tecido com a 
infiltração de células inflamatórias tais como os 
neutrófilos, a curto prazo ou monócitos e outras células 
linfocíticas a longo prazo. 
 
• A inflamação pode resultar de uma toxicidade ou de uma 
alergia, mas em geral, a toxicidade é precedida de uma 
resposta inflamatória, e quase nunca de uma alergia. 
 
• Um exemplo de ocorrência de um processo inflamatório 
é o de um dente cariado. Ao ocorrer um processo 
carioso, o dente acometido pela doença cárie certamente 
estará inflamado em maior ou menor grau. Ao selecionar 
um material para ser colocado sobre o que remanesceu de 
estrutura dentária poderemos ou não estar contribuindo 
para o aumento dessa inflamação. 
 
o Resposta alérgica 
 
• A resposta inflamatória é muito difícil de ser diferenciada 
de uma resposta alérgica. Teoricamente, uma resposta 
alérgica ocorre quando o corpo não reconhece 
determinado material e reage no sentido de defender o 
organismo. A reação envolve o sistema imunológico e 
como um todo, incluindo macrófagos ou monócitos e 
linfócitos T e B. Ela é uma resposta antígeno-anticorpo 
especifico para alguns indivíduos. 
 
• Por exemplo, alguns pacientes apresentam alergia na 
mucosa oral em contato com monômeros resinosos. Uma 
polimerização inadequada ou a própria degradação a qual 
está sujeito o material, poderá proporcionar a liberação 
de monômeros e iniciar uma resposta alérgica por 
contato. 
 
• Uma diferença-chave entre uma resposta inflamatória 
não-alérgica e uma resposta alérgica é o fato de que na 
última, o sistema imunológico do indivíduo reconhece 
uma substância como estranha. Assim, nem todos os 
indivíduos reagirão de forma semelhante àquela 
substância. 
 
• Além disso, respostas alérgicas tendem a ser inicialmente 
independentes da dose e desproporcionais à quantidade 
de substâncias agressoras, enquanto respostas inflamatórias 
ou tóxicas tendem a ser dose-dependentes e 
proporcionais à quantidade da substância. 
 
o Resposta de toxicidade 
 
• A toxicidade é o potencial relacionado à dose de um 
material que pode causar morte de células ou tecido. 
 
• No exemplo relativo à aplicação de um material sobre o 
dente, o emprego de um material não biocompatível 
com aquele tecido pode ocasionar o aumento da resposta 
inflamatória, de tal forma que poderá haver morte celular 
seguida de necrose de parte do tecido. Ou seja, se esse 
material for tóxico ao tecido, ocorrerá mais agressão, 
podendo o tratamento instituído ser pior para o elemento 
dental que a doença. 
 
• Dose-dependente; 
 
• Felizmente, muitos materiais capazes de causar toxicidade 
evidente não são mais usados e Odontologia. 
 
o Respostas mutagênicas 
 
• Esse tipo de reação resulta quando os componentes de 
um material alteram a sequência de pares de bases do 
DNA na célula. Essas alterações são denominadas 
mutações. 
 
• As mutações podem ser causadas pelas interações diretas 
entre uma substância e o DNA ou indiretamente pelas 
alterações nos processos celulares que mantêm a 
integridade do DNA. 
INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DENTÁRIOS 
• As mutações são comuns e consideradas ocorrências 
naturais no DNA de todos os indivíduos. Assim, o 
organismo dedica muita energia e mecanismos celulares 
para reparar essas mudanças 
 
• Vários íons metálicos de materiais dentários, tais como 
níquel, cobre e berílio são mutagênicos conhecidos assim 
como alguns componentes de seladores de canais 
radiculares. Há relatos na literatura que indicam que 
materiais resinosos também apresentam algum potencial 
mutagênico. Contudo, a mutagenicidade não significa 
necessariamente carcinogenicidade. 
 
• Dependendo das respostas que o material causará, elas 
podem ser consideradas locais ou sistêmicas. Felizmente, 
as respostas ocasionadas pelos materiais dentários de uso 
direto são, na maioria dos casos, de ordem local, sem 
maiores comprometimentos sistêmicos. 
 
• Matérias e substâncias geralmente são contraindicados e 
removidos do mercado quando apresentam evidencias do 
potencial de alterações celulares 
 
 
o Existem três tipos básicos de testes usados para averiguar a 
biocompatibilidade dos materiais: o teste in vitro, in vivo 
em animais e o teste de uso ou de aplicação realizado em 
animais ou, preferencialmente, em humanos. Cada um 
desses testes possui vantagens e desvantagens, e o normal é 
que qualquer material desenvolvido para uso odontológico 
passe pelos 3 tipos de testes antes de ser comercializado. 
Nenhum teste único pode estimar com exatidão a resposta 
biológica a um material. 
 
o Testes in vitro 
• Os testes in vitro são realizados. fora do organismo. Esse 
tipo de teste tem sido usado como o primeiro teste de 
triagem para avaliar um novo material, não sendo 
realizado em tecido vivo, mas sim através do contato do 
material com algum sistema biológico. Os testes in vitro 
possuem várias vantagens sobre os testes em animal ou os 
testes de aplicação. 
 
• A principal desvantagem dos testes in vitro é sua 
potencial falta de relevância para uso clínico do material. 
No caso da odontologia dentes humanos extraídos 
podem ser uma opção para pesquisas in vitro. No entanto 
se faz necessário a aprovação por um comitê de ética em 
pesquisa regulamentada pelo ministério da saúde. 
 
o Testes em animais 
 
• Nos testes em animais um material é inserido no 
organismo integro sem que necessariamente que ele venha 
a ser usado futuramente nesta região. Comumente são 
utilizados roedores. 
 
 
 
• Por exemplo a resposta tecidual de uma resina composta é 
testada através da implantação de tubos de poliestireno, 
com e sem o material, no dorso de um rato. Depois de 
determinado tempo, o animal é sacrificado e a resposta 
inflamatória do tecido é avaliada. 
 
• A vantagem de um teste em animal é sua capacidade de 
permitir que um sistema biológico intacto responda ao 
material. Fato que não ocorre nos testes in vitro. 
 
• A principal desvantagem é a relevância desse teste, umavez que a espécie animal empregada guarda diferenças 
intrínsecas com a raça humana. Precisa da aprovação do 
comitê de ética. 
 
o Teste de aplicações ou de usos 
 
• São realizados em animais ou em humanos 
 
• Um teste de aplicação requer que o material seja 
colocado em um ambiente clinicamente relevante ao uso 
do material na prática clínica. Se o teste for realizado em 
humanos, é chamado ensaio ou estudo clínico, em vez de 
teste de aplicação. 
 
• Os testes de aplicação são mais propensos a serem 
realizados em animais grandes cuja anatomia da cavidade 
bucal se assemelhe à dos humanos. 
 
• O grau de relevância de um teste de aplicação depende 
do quão semelhante ele é ao teste de uso clínico do 
material em termos de tempo, área, ambiente clínico e 
técnica de inserção. O ensaio clínico em humanos é, 
portanto, o " padrão-ouro" dos testes de aplicação e o 
padrão pelo qual os testes in vitro e em animais são 
julgados. 
 
• Resumindo, os testes de aplicação em humanos 
envolvem muitas responsabilidades legais e questões que 
não estão envolvidas nos testes em animais e in vitro. 
Devido a tudo isso, os Comitês de Ética em Pesquisa são 
cada vez mais rigorosos com a aprovação de ensaios 
clínicos em humanos. 
 
Qual sequência de testes deve ser utilizada 
para mensurar a biocompatibilidade de um 
material? 
 
o Devido às vantagens e desvantagens de cada tipo de teste, 
deveríamos utilizá-los em sequência: testes in vitro, em 
animais e, por último, realizar testes de aplicação. Já 
descrevemos que apenas um único teste não é capaz de 
aferir todas as respostas biológicas de um indivíduo e, 
obviamente, para a análise da biocompatibilidade de um 
novo material, utilizam-se os três tipos de forma conjunta. 
 
o O teste de um novo material é uma progressão linear, 
passando da fase primária para a secundária, até chegar na 
fase de aplicação. Apenas materiais que “passam" por esses 
testes primários são testados na fase secundária e assim 
sucessivamente. 
 
Importância da biocompatibilidade em 
materiais restauradores diretos 
 
o No caso dos materiais de uso direto na cavidade bucal, 
existem duas interações diferentes a serem descritas e que 
podem interferir na biocompatibilidade: o· contato com a 
INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DENTÁRIOS 
mucosa e o contato com a polpa. Nesse último caso, o 
contato pode ser direto ou indireto através da dentina. 
 
o Dependendo do local em que o material é aplicado, essas 
interações podem ocorrer simultaneamente, como por 
exemplo, em uma restauração de resina composta na região 
cervical de um dente. Ela terá parte da sua interface interna 
se relacionando com a dentina através do sistema adesivo, e 
a parte externa se relacionando com a gengiva e mucosa 
bucal. 
 
o Mucosa; 
 
o Tecidos periodontais; 
 
o Polpa (direto ou indireta através da dentina); Ex.: 
Restaurações na região cervical dos dentes pode apresentar 
diferentes tipos de contatos com os tecidos. 
 
o Biocompatibilidade com a mucosa 
 
• A biocompatibilidade com a mucosa depende das 
características de superfície do material, na qual a 
rugosidade e características que facilitem a lixiviação de 
componentes são de suma importância. A degradação 
e/ou corrosão com consequente liberação de 
componentes e subprodutos dos materiais na cavidade 
bucal também afetam sua interação com o tecido. 
 
o Rugosidade 
 
• Para a maioria dos materiais, a região superficial é 
totalmente diferente da região interna 
 
• Uma vez que a superfície é a parte de um material que o 
corpo "vê", a composição da superfície, sua rugosidade, 
propriedades mecânicas e químicas são determinantes 
também da biocompatibilidade do material. 
 
• As características superficiais podem, em geral, afetar o 
potencial de degradação de um material. Para a maioria 
dos materiais, uma superfície rugosa acelera a degradação 
(maior atrito). A rugosidade pode também promover a 
aderência de bactérias, a inflamação periodontal e/ou 
propiciar um ambiente adequado para dar início ao 
desenvolvimento de lesões de cárie recorrentes. 
 
o Lixiviação de componentes 
 
• A causa de liberação de componentes e/ou degradação 
de um material pode ser diversa. No caso dos materiais 
poliméricos (resinas compostas, cimentos de ionômero 
modificados por resina e selantes), parte dos monômeros 
não convertidos em polímeros pode ser lixiviado da 
massa do material. 
 
• Essa lixiviação pode também ser decorrente da 
degradação ou erosão, em que os materiais estão sujeitos 
ao longo do tempo, em função de seu contato com 
substâncias abrasivas e/ou erosivas. 
 
o Degradação 
 
• A degradação de um polímero pode ser definida pelo 
processo de clivagem das cadeias poliméricas em 
oligômeros e, subsequentemente, em monômeros, 
enquanto a erosão é a perda de parte do corpo do 
material e é ocasionada por fatores mecânicos, químicos e 
térmicos. 
 
• Degradação: Perda do material por ações mecânicas, 
químicas ou térmicas. 
 
• A degradação química ocorre por exemplo, por meio da 
ação de enzimas e esterase salivar. Essas substâncias 
atacam a matriz da resina composta, liberando ácido 
metacrílico, considerado tóxico à mucosa. Além disso, 
esse fenômeno pode causar fratura de parte da 
restauração, aumentando a liberação de componentes e 
causando uma resposta ainda mais adversa a um indivíduo 
sensível àquele material. 
 
• É possível que um material que seja inicialmente 
biocompatível possa se tornar danoso ao longo do tempo. 
 
o Corrosão 
 
• No caso do amálgama, por exemplo, pode haver 
liberação de íons metálicos como resultado de reações 
eletroquímicas, ou partículas deslocadas por forças 
mecânicas, tais como as oclusais ou aquelas exercidas 
durante a escovação dos dentes. Nesse material, a 
preocupação com a liberação do mercúrio tem levado a 
uma drástica diminuição do seu uso. 
 
• Os produtos de corrosão das ligas de amálgama são 
menos danosos que aqueles advindos da corrosão de 
certas ligas metálicas não-nobres, como Cu-AI e Ni-Cr. 
 
• A biocompatibilidade do material depende, em grande 
parte, do processo de degradação e ele pode vir a sofrer 
em uso. Porém, a resposta biológica aos produtos de 
degradação depende da quantidade, composição e forma 
desses produtos, e de sua localização nos tecidos. 
 
o Biocompatibilidade com a dentina e a polpa 
 
• Promover proteção aos tecidos dentários: 
 
✓ Estímulos térmicos; químico; físicos; 
elétricos;marginal. 
 
• Não causar injurias aos tecidos dentários; 
 
• Apresentar boas propriedades físicas e mecânicas; 
 
• Efeito terapêutico. 
 
• Invariavelmente, quando ocorre perda de parte do tecido 
dentário, é fundamental restaurá-lo mantendo a sua 
vitalidade e função. Mesmo sem a exposição direta da 
polpa, há interação do material colocado sobre a dentina 
com a polpa, devido à permeabilidade do tecido 
dentinário. 
 
• Em função disso, alguns materiais são empregados para 
diminuir ou impedir danos aos tecidos pulpares. Esses 
materiais são conhecidos como agentes de proteção do 
complexo dentinopulpar. Injúrias ao tecido pulpar 
podem ser causadas por materiais restauradores e 
procedimentos operatórios, por agentes físicos como 
correntes elétricas, e agentes químicos, por contato direto 
de materiais tóxicos e biológicos com a polpa, por meio 
da infiltração bacteriana. 
 
• Vale ressaltar que, de maneira geral, tudo que se realiza 
durante tratamento odontológico, desde a anestesia até o 
ajuste oclusal, é agressivo; em maior ou menor grau à 
polpa. 
INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DENTÁRIOS 
Fatores que influenciam na resposta do 
Complexo Dentino pulpar 
 
o Mesmo com todos esses agentes agressivos ao complexo 
dentinopulpar, existem vários fatores que podem 
influenciar a resposta pulpar, além de serem fatores 
determinantes para a decisão do tipo de tratamento e 
escolhado material empregado. Entre esses fatores 
destacam-se: profundidade da cavidade; idade do paciente e 
condição pulpar. 
 
o Profundidade cavitário 
 
• O fator mais importante para a escolha do agente de 
proteção pulpar é a profundidade cavitária. Em cavidades 
rasas, a própria dentina remanescente, após a remoção do 
tecido cariado, é considerado o agente protetor mais 
seguro para a polpa. 
 
• Não existe nenhum material restaurador que, ao ser 
colocado sobre o dente, promova melhor proteção à polpa 
que a própria dentina. A dentina, apesar de ser um tecido 
altamente poroso, é um excelente isolante térmico e 
físico-químico contra a penetração de agentes agressores à 
polpa. Isso é de tal forma verdadeiro que, quando ocorre a 
exposição da polpa, materiais específicos que visam a 
formatação de tecido duro semelhante à dentina devem 
ser empregados. 
 
• Com o aumento da profundidade há aumento no número 
e diâmetro dos túbulos dentinários, o que gera aumento 
da permeabilidade detinária. 
 
• Dessa forma, quanto mais profunda a cavidade, menor a 
capacidade da dentina remanescente de proteger a polpa. 
 
o Idade do paciente: mudanças fisiopatológicas da dentina 
 
• Mesmo que, clinicamente, consideremos dois preparos 
cavitários com profundidades muito semelhantes, 
invariavelmente esses não são, seja pelas diferenças 
anatômicas comentadas anteriormente, ou pelas mudanças 
fisiológicas e/ou patológicas que vão ocorrendo com o 
decorrer da idade e que tornam a camada de dentina mais 
resistente às intempéries externas. Esse aumento da 
proteção da dentina pode ser dado por aumento da 
espessura de dentina ou diminuição da sua permeabilidade. 
 
• Didaticamente, os diferentes tipos de dentina podem ser 
divididos em: dentinas primária, secundária, terciária e 
esclerosada 
 
✓ A primária é a dentina que foi depositada 
fisiologicamente até o momento em que o dente 
finaliza sua erupção, entrando em contato com o 
dente antagonista. É ela que determina a morfologia 
do dente. 
 
✓ A dentina secundária é semelhante à dentina primária, 
e também é depositada fisiologicamente. 
 
✓ A dentina terciária e a esclerótica são formadas por um 
estímulo patológico, e a sua deposição tem o papel 
fundamental de reduzir os efeitos prejudiciais causados 
por um determinado agente agressor. Atualmente, a 
dentina terciária tem sido dividida, didaticamente, em 
dois tipos específicos, de acordo com sua origem e 
características morfológicas. Assim, a dentina terciária 
foi dividida em dentina reacional e reparadora. 
 
▪ A dentina reacional é aquela sintetizada e 
depositada pelos odontoblastos primários os quais 
estavam circundando a pré-dentina e num 
determinado momento receberam algum estímulo 
de baixa intensidade. 
 
▪ Por outro lado, a dentina reparadora é aquela 
sintetizada e depositada por células 
odontoblastóides recém-diferenciadas a partir de 
células mesenquimais indiferenciadas presentes 
especialmente na camada rica em células da polpa. 
Dessa maneira, quando uma agressão de forte 
intensidade é aplicada sobre a estrutura dentária e 
alcança o espaço pulpar, os odontoblastos 
primários da região são lesados e morrem no local. 
Nessa situação, células mesenquimais 
indiferenciadas específicas (préodontoblastos), 
também chamadas células embrionárias da polpa, 
passam por uma série de eventos moleculares, que 
resultam na diferenciação dessas células em novos 
odontoblastos, agora denominadas células 
odontoblastóides. 
 
▪ Dessa maneira, fica claro que a aplicação de um 
material experimental resulta na deposição de 
dentina terciária. A deposição de dentina 
reparadora determina que um material é altamente 
agressivo ao complexo dentinopulpar. Por outro 
lado, um material que desencadeie a deposição de 
discreta quantidade de dentina reacional evidencia 
que esse material causa baixo efeito tóxico ao 
complexo dentinopulpar, podendo, em algumas 
situações, ser considerado como biocompatível. 
 
o Condição pulpar 
 
• Apesar do conhecimento da profundidade cavitária e a 
idade do paciente contribuírem para a ·indicação correta 
do material protetor a ser utilizado em um determinado 
caso, é o diagnóstico correto da condição pulpar que 
indicará o sucesso de uma determinada terapia para o 
tratamento do dente em questão. 
 
• Infelizmente, o diagnóstico correto da condição pulpar é 
um dos calcanhares de Aquiles do tratamento 
odontológico atual. Isto significa dizer que, 
invariavelmente, não há como diagnosticar de forma 
definitiva a condição pulpar de um determinado elemento 
pulpar. 
 
• Um exemplo dessa dificuldade é o caso de um paciente 
com 40 anos de idade que chega ao consultório com dor 
intensa e espontânea no dente 36, típica de um dente 
com necessidade de tratamento endodôntico. Ao exame 
clínico, nota-se uma lesão de cárie apenas na caixa 
oclusal, perfazendo apenas uma cavidade de média 
profundidade. Ao exame radiográfico, se visualiza um 
espesso remanescente de dentina entre o fundo da 
cavidade e o teto da câmara pulpar. A dentina apresenta 
consistência normal após a remoção da lesão de cárie. O 
diagnóstico da dor pulpar se deve a um problema oclusal 
ocasionado pela sobrecarga do dente 36, levando ao 
quadro de dor. · Se fossemos empregar apenas os critérios 
de profundidade dentinária e a idade do paciente para 
definição do tratamento, certamente se instituiria um 
tratamento restaurador conservador, o que não resolveria 
a sintomatologia dolorosa.