ODBORNÁ STUDIE Účinky bělících prostředků s obsahem peroxihydrátu močoviny na morfologii a podpovrchovou tvrdost skloviny Nese Akal */Nandán Over**/ Aysegul Olmez ***/Haluk Bodur **** Účelem této studie je vyhodnotit účinky prostředků na bělení (Karisma a Yotuel) aplikovaných pomocí ústních nosičů pro noční bělení na povrch skloviny na čtyřiceti předních zubech. Deset zubů z každé skupiny bylo vyhodnoceno pomocí metody SEM a deset zubů v každé skupině bylo testováno pomocí zařízení na měření mikrotvrdosti. Na povrchu skloviny byly pomocí SEM zjištěny morfologické změny. Skupina bělená přípravkem Karisma vykázala významný pokles tvrdosti skloviny (p<0,05) zatímco ve skupině Yotuel se hodnoty mikrotvrdosti skloviny významně zvýšily (p<0,05). J Clin Pediatr Dent 25(4):293-296, 2001 ÚVOD Metodu nočního bělení pomocí ústních nosičů v zubním lékařství poprvé popsali Haywood a Heymann 1 v roce 1989. Tato metoda bývá označována jako domácí bělení, bělení na matrici, bělení na nosiči nebo lékařem předepsané/doma aplikované bělení 2-4. Metoda spočívá v aplikaci slabého bělícího roztoku na zuby pomocí na zakázku vyrobeného přípravku tvarovaného ve vakuu. Účinnost bělení závisí na mnoha faktorech, od typu skvrn na zubech, přes stav zubů, až po dodržování určeného režimu pacientem. Účinnost závisí na příčině skvrn na zubech; na jejich umístění, hloubce umístění a na tom, jak hluboko skvrna pronikla do struktury zubu; dále závisí na tom, do jaké míry se bělícímu prostředku podaří proniknout ke zdroji změny zabarvení a v tomto místě setrvat dostatečně dlouho na to, aby hluboko uložené skvrny odstranil. Pokud jsou skvrny na povrchu nebo v podpovrchové vrstvě zubu, je proces dosti jednoduchý. 3,4 * Nese Akal, DDS, PhD, docent, katedra zubního lékařství, University of Gazi, Ankara, Turecko ** Handan Kver, DDS, PhD, docent, katedra zubního lékařství, S.s.K. Istinye Hospital, Istanbul, Turecko *** Aysegül Ölmez, DDS, PhD, docent, katedra zubního lékařství, University of GAzi, Ankara, Turecko **** Haluk Bodur, DDS, PhD, docent, katedra zubního lékařství, University of GAzi, Ankara, Turecko
Většina prostředků pro domácí bělení obsahuje peroxihydrát močoviny. Používané koncentrace peroxihydrátu močoviny pro účely bělení jsou 10 až 15%. Po expozici ústním tekutinám se 10% peroxihydrát močoviny rozkládá během oxidace na své složky vodu, močovinu a kyslík 5. Desetiprocentní peroxihydrát močoviny odpovídá 3% peroxidu vodíku. Tato koncentrace je významně nižší než 30 až 35% koncentrace peroxidu vodíku, která se obvykle používá k bělení v ordinacích. V důsledku nižší koncentrace bělícího prostředku je k dosažení srovnatelných výsledků bělení potřeba delší čas. 6 Byly zkoumány různé účinky peroxihydrátu močoviny na zuby. 7-17 Existují určité obavy, že trvalé dlouhodobé působení této látky může mít za následek rozpouštění matrice skloviny. Účinky bělících prostředků na strukturu zubů nejsou jasné a v této oblasti se vyskytují rozporuplné názory. Při bělení zubů pomocí 10% peroxihydrátu močoviny nezjistili někteří výzkumníci na povrchu skloviny žádné významné změny. 6, 13, 17 Nicméně několik studií ukázalo, že při aplikaci 10% peroxihydrátu močoviny dochází na povrchu skloviny ke 7,8,12, 15 strukturálním změnám. Cílem této studie bylo zkoumat vliv 10% peroxihydrátu močoviny obsaženého v bělícím gelu Karisma (Confi-Dental, Spojené státy) a nového prostředku Yotuel pro domácí bělení zubů (Biocosmetics, Španělsko), který obsahuje 12% peroxihydrátu močoviny, xylitol a fluorid draselný, na povrch lidské skloviny a na mikrotvrdost skloviny in vitro. MATERIÁLY A METODY Ve studii bylo použito čtyřicet zubním kazem nepoškozených lidských řezáků extrahovaných z periodontálních důvodů. Zuby byly zbaveny tvrdých a měkkých tkání a očištěny pemzovým práškem pomocí gumového nástavce nastaveného na pomalé otáčky. Potom byly zuby uloženy v 0,9% roztoku slin při pokojové teplotě až do zahájení experimentu. Povrch skloviny na zubech byl zkontrolován pomocí pitevního mikroskopu s cílem vyřadit zuby s prasklinami. Kořeny extrahovaných zubů byly seříznuty. Poloviny bukáních povrchů byly následně pokryty lakem odolným proti kyselině. Druhá polovina povrchu byla použita jako kontrolní. Vzorky byly rozděleny do dvou skupin. Ve skupině 1 byl aplikován přípravek Karisma, který obsahuje 10% peroxihydrátu močoviny, a to na 20 zubů v souladu s pokyny výrobce. Bělící činidlo bylo aplikováno na zuby ve vrstvě asi 2 mm silné. Po 6 hodinách expozice byly zuby očištěny pomocí vody z vodovodu a uloženy do syntetických slin. Tento postup byl opakován každý den po dobu čtyř týdnů. Ve skupině 2 byl aplikován přípravek Yotuel, který obsahuje xylitol a fluorid draselný a 12% peroxihydrátu močoviny, a to na 20 zubů ve vrstvě asi 2 mm silné. Po 3 hodinách expozice byly zuby očištěny a uloženy do syntetických slin. Tento postup byl opakován každý den po dobu čtyř týdnů. Po dokončení bělení bylo deset zubů ze skupiny 1 a deset zubů ze skupiny 2 připraveno k vyhodnocení morfologie povrchové skloviny pomocí metody vyžívající skenovacího elektronového mikroskopu (Jeol 840A). U dalších deseti zubů ze skupiny 1 a deseti zubů ze skupiny 2 byla hodnocena mikrotvrdost. Byly vyříznuty bločky skloviny a jako chladící médium při řezání byla použita voda. Destičky byly vloženy do akrylové pryskyřice. Vestibulární strany zubů byly obroušeny a každá destička byla umístěna na otočný stolek zařízení pro měření mikrotvrdosti. (Shimadzu, Kyoto). Na obou stranách každé destičky ze skloviny byly provedeny dva zářezy ve vzdálenosti 100 µm od sebe pomocí Vickersova diamantu pod zatížením 100 g po dobu 15 s.
Střední hodnota dvou měření tvrdosti na polovině zubu byla použita jako reprezentativní hodnota tvrdosti ve statistické analýze. Údaje z měření mikrotvrdosti byly analyzovány pomocí párového t-testu. VÝSLEDKY SEM obrázek neběleného zubu je na obrázku 1. Povrchová morfologie skloviny ošetřené bělícím činidlem byla značně pozměněná v porovnání s povrchem skloviny, který bělen nebyl. Některé vzorky bělené přípravkem Karisma vykazovaly rozpouštění na povrchu (obrázek 2). V této skupině byly minerály mobilizované z periferií obsahujících prizmata (hranolky) uloženy na sklovině (obrázek 3). Morfologické změny skloviny způsobené přípravkem Yotuel byly menší. Sklovina byla částečně pokryta hustě uspořádanými usazeninami, s velkým množstvím mikrogranulí (obrázek 4.) Výsledky srovnání hodnot tvrdosti bělených a kontrolních vzorků ukázaly, že tato činidla mají významný vliv na tvrdost skloviny. Střední hodnoty a standardní odchylky tvrdosti pro jednotlivé skupiny jsou uvedeny v tabulce 1. Významný pokles tvrdosti skloviny byl pozorován mezi polovinou běleného zubu a polovinou zubu kontrolního ve skupině bělené přípravkem Karisma (p<0,05). V případě zubů bělených přípravkem Yotuel došlo ke statisticky významnému nárůstu mikrotvrdosti skloviny (p<0,05). Obrázek 1: Nebělený povrch skloviny Obrázek 2: Povrch skloviny ošetřený přípravkem Karisma Obrázek 3: Povrch skloviny ošetřený přípravkem Karisma. Obrázek 4: Povrch skloviny ošetřený přípravkem Yotuel.
DISKUSE Bělení živých zubů se změnou zabarvení pomocí ústního nosiče pro noční bělení se stalo jedním z nepopulárnějších estetických procedur v zubním lékařství. Od doby, kdy se tento postup nočního bělení začal používat, se objevil velký zájem a obavy ohledně potenciálních účinků bělících přípravků na zuby 18-20. Bowie 19 a Cooper 20 předpokládají, že při bělení 10% peroxihydrátem močoviny molekuly peroxidu vstupují do části zubu obsahující zubní dřeň Bitter 7, Shannon 9, Rotstein 14 a Wolf 21 prokázali změny v topografii skloviny na vzorcích, které byly vystaveny působení bělících prostředků s obsahem 10% peroxihydrátu močoviny. V jiné studii Rotstein et al. 22 zjistili po bělení ztrátu pevnosti a vyšší rozpustnost skloviny, dentinu i cementu. Tato činidla měnila původní poměr mezi organickými a anorganickými složkami tkání a zvyšovala rozpustnost. V naší studii byla zjištěna změna v povrchové morfologii, která byla způsobena gely s 10% peroxihydrátu močoviny která byla podobná změnám popsaným jinými výzkumníky. U zubů bělených přípravkem Karisma byla zjištěna demineralizace periferie skloviny obsahující prizmata. Denaturační účinek činidla na proteiny zvýší chemickou destrukci proteinové 23, 24 matrice kolem krystalitů skloviny a následně vznikne vrstva volně vázaných krystalitů. Zdálo se, že se jedná o usazeniny malých a amorfních minerálních sraženin z prizmatových periferií. Dokonce i možný vliv bělení na povrch skloviny může být považován za zanedbatelný, v porovnání s 5 až 10 µ ztráty skloviny u každého profylaktického čistění pomocí pryžového kotouče v průběhu života pacienta. Zuby ošetřené přípravkem Karisma vykázaly změnu tvrdosti povrchu skloviny. Hodnoty mikrotvrdosti skloviny byly menší než hodnoty u kontrolních vzorků. McCracken 10 uvedl, že změkčení skloviny nastalo při bělení 10% peroxihydrátem močoviny in vitro. Nicméně Shannon et al. 9 zjistil, že nebyly statisticky významné rozdíly v hodnotách mikrotvrdosti mezi destičkami skloviny, které byly ošetřeny bělícími prostředky s 10% peroxihydrátem močoviny. Nicméně i mnoho postupů prováděných v zubním lékařství a některé potraviny povrch skloviny poškozují, ale důležitou roli hraje remineralizace působením slin. Tabulka I. Střední hodnoty a standardní odchylky mikrotvrdosti v pokusných skupinách Karisma Yotuel Kontrolní Bělený Kontrolní Bělený n 10 10 10 10 Střední hodnota 382,12 364,31* 389,62 439,64* Standardní 23,02 20,48 20,58 22,59 odchylka * p < 0,05 Obrázky získané metodou SEM ukazují na povrchu ošetřeném přípravkem Yotuel velké částice materiálu připomínajícího CaF 2. Tento efekt může souviset s obsahem fluoridu v materiálu. Také neutrální ph materiálu může způsobit ukládání značného množství materiálu podobného CaF 2. 25 Působení fluoridu inhibuje demineralizaci a možné změny povrchu. Usazeniny CaF 2 na povrchu skloviny uzavřou póry a chrání sklovinu před působením kyseliny. Cukerný alkohol xylitol většinou působením orálních mikroorganismů nefermentuje a není kariogenní, protože nepodporuje tvorbu kyselin bakteriemi v dentálním
plaku 26-28. Xylitol se přidává do zubních past a ústních vod obsahujících fluoridy. In vitro studie naznačují, že fluorid a xylitol mají dodatečný účinek na růst mutans streptococcus sobrinus a související tvorbu kyselin. To znamená, že xylitol je považován za látku, která 29, 30 nezpůsobuje zubní kaz a působí proti jeho vzniku. Jinými slovy, předpokládá se, že vysoký obsah draslíku v dentální tekutině může udržovat dřeňové senzorické nervy v depolarizovaném stavu a snižuje jejich hypercitlivost.31 Bělící prostředky s kombinací fluoridu a draslíku mohou snižovat porositu a citlivost. Pro potvrzení této hypotézy je nutné provést další klinická šetření. ZÁVĚR V této studii in vitro ukázalo vyhodnocení obrázků ze skenovacího elektronového mikroskopu povrchové změny v topografii skloviny na zubech bělených po dobu čtyř týdnů. Zuby vykazovaly značný pokles tvrdosti na povrchu skloviny po působení 10% peroxihydrátu močoviny. Zuby bělené gelem, který obsahoval 12% peroxihydrát močoviny, xylitol, draslík a fluorid vykazovaly významný nárůst mikrotvrdosti skloviny. Přídavek remineralizačních a desenzitivizačních činidel do přípravků na bělení může snížit rozpustnost povrchu a citlivost zubů. LITERATURA 1. Haywood VB, Heymann HO, Noční bělení živých zubů pomocí nosiče Quintessence Int. 20; 173-176 1989 2. Darnell DH, MooreWC. Bělení živých zubů: metody Brile a While, Compend Conlin Educ Dent 11:86-94 1990 3. Haywood VB: Bělení živých a neživých zubů. Curr Opin Dent 2: 142_149, 1992 4. Haywood VB: Historie, bezpečnost a účinnost současných metod bělení a aplikace ústních nosičů pro noční bělení. Quintessence Int. 22; 515-523, 1992 5. Goldstein RE, Garber DA: Kompletní zubní bělení, Quintessence Pub Co.; Chicago, str. 71-97, 1995 6. Haywood VB, Houck VM, Heymann HO: Noční bělení živých zubů pomocí nosiče: Vlivy různých roztoků na texturu a barvu povrchu skloviny. Quintessence Int. 22; 775-782, 1991 7. Bitter NC: Studie vlivu bělících prostředků na sklovinu pomocí skenovací elektronové mikroskopie: Předběžná zpráva. J Prosthet Dent. 67: 852-855, 1992 8. McGuckin RS. Babin JF, Meyer BJ. Změny v morfologii povrchu lidské skloviny po bělení. J Prosthet Dent. 68: 754-760, 1992 9. Shannon H, Spencer P, Gross K, Tira D. Charakterizace skloviny vystavené bělícím prostředkům s obsahem 10% peroxihydrátu močoviny. Quintessence Int. 24; 39-44, 1993 10. McCracken MS, Haywood VB Působení 10% peroxihydrátu močoviny na podpovrchovou tvrdost skloviny. Quintessence Int. 26; 21-24, 1995 11. Bitter NC, Sanders JL: Působení čtyř bělících činidel na povrch skloviny: Studie pomocí skenovacího elektronového mikroskopu, Quintessence Int. 24; 817-824, 1993 12. Haywood VB, Leech T, Heymann HO, Crumpler D, Bruggers K: Noční bělení živých zubů pomocí nosiče: působení na texturu a difúzi do povrchu skloviny, Quintessence Int. 21; 801-804, 1990
13. Segni RR, Dentry I: Působení externího bělení na indentační a otěrové charakteristiky lidské skloviny in vitro. J Dent Res 71: 1340-1344, 1992 14. Rotstein I, Dankner E, Goldman A, Heling I, Stabholz A, Zalkind M: Histochemická analýza dentálních tvrdých tkání po bělení: J. Endodon 22: 23-26, 1996 15. Flaitz CM, Hicks MJ: Působení bělících prostředků s obsahem peroxihydrátu močoviny na povrch skloviny a vznik lézí typu zubního kazu. In vitro studie pomocí SEM a mikroskopu na polarizované světlo. 63: 249-256, 1996 16. Potocnik I, Kosec L, Gaspersic D: Působení bělícího gelu s obsahem 10% peroxihydrátu močoviny na mikrotvrdost skloviny, mikrostrukturu a obsah minerálů. J. Endodon 26: 203-206, 2000 17. Oltu U, Gürgan S: Působení tří koncentrací peroxihydrátu močoviny na strukturu skloviny. J. Oral Rehabilitation 27: 332-340, 2000 18. Anderson DG, Chiego DJ, Glickman GN, McCauley LK, Klinické hodnocení účinků gelu s obsahem 10% peroxihydrátu močoviny na tkáň zubní dřeně u člověka. J. Endodon 25: 247-250, 1999 19. Bowles WH, Ugwuneri Z: Penetrace peroxidu vodíku do zubní dřeně po postupech bělení u živých zubů. J. Endodon 13: 375-377, 1987 20. Cooper JS, Brokmeyer TJ, Bowle WH: Penetrace bělících prostředků s obsahem peroxihydrátu močoviny do zubní dřeně. J. Endodon 18: 315-317, 1992 21. Woltf MS, Kim H, Gwinnet AJ, Ianzano J, Alexander S: Působení bělení za pochodu na pevnost vazeb ve sklovině (abstrakt) J. Dent Res 69: 570, 1990 22. Rotstein I, Lehr Z, Gedalia I: Působení bělících přípravků na anorganické složky lidského dentinu a cement. J. Endodon 18: 290-293, 1992 23. Arwill T, Myrberg N, Söremark R: Penetrace radioaktivních izotopů do skloviny a dentinu II Transfer 22Na v čerstvých a chemicky upravených zubních tkáních: Odontol Revy 20: 47-54, 1969 24. Pang KM, Mok YC, Tong SM, King NM:Působení bělení na morfologii povrchu skloviny. V: Fearnhead RW: Zubní sklovina V. Sborník z Pátého mezinárodního sympozia o složení, vlastnostech a základní struktuře zubní skloviny a příbuzných tkání, 21-25 srpna 1989 Yokohama (Japonsko) : Florencie, str. 519-523, 1989 25. Saxegaard E, Rolla G.: Absorpce fluoridu na povrch a dovnitř lidské skloviny v průběhu místní aplikace in vitro. Scand J Dent Res 96: 523-535, 1988 26. Borkhed D Kariologické aspekty xylitolu a jeho využití ve žvýkačkách: Přehled Acta Odontol Scand 52: 116-127, 1994 27. Tanzer JM: Xylitolová žvýkačka a zubní kaz, Int Dent J 45: 65-76, 1995 28. Trahan L: Xylitol: Přehled působení na mutans streptokoků a zubní plak - jeho klinický význam. Int Dent J 45: 77-92, 1995 29. Rogers AH, Bert AG: Působení xylitolu a fluoridu na odezvu na glukózové pulzy streptokokových mutans T8 rostoucí v kontinuální kultuře. Oral Microbiol Immunol 7: 124-126, 1992 30. Scheie AA, Assev S, Rolla G: Kombinované působení xylitolu, NaF a ZnCl2 na růst a metabolismus streptococcus sobrinus. OMZ 176, APMIS 96: 761-767, 1988 31. Kim S: Hypercitlivý zub: desenzitivizace dřeňových senzorických nervů, J. Endodon 12: 482-485, 1986