Avaliação da Citotoxicidade das Resinas Utilizadas em Alinhadores Ortodônticos

Abstract

O aumento do número de doentes jovens e adultos em tratamento ortodôntico provocou uma maior procura de tratamentos mais estéticos e confortáveis. Em 1945, H.D. Kesling introduziu, pela primeira vez, o conceito de alinhador ortodôntico invisível, com o intuito de aperfeiçoar as etapas finais do tratamento ortodôntico com aparelhos fixos convencionais. A utilização de materiais de composição termoplástica, aliada aos avanços tecnológicos nesta área, resultou no lançamento do Invisalign® pela empresa Align Technology, em 1999, o primeiro alinhador ortodôntico invisível removível. O aumento na procura por aparatologias ortodônticas transparentes, associado à criação de grandes instalações de produção, e reforçado pelas políticas de promoção sistemática das empresas de alinhadores têm contribuído para o crescimento deste mercado. No entanto, a promoção e disseminação desta terapêutica não foi acompanhada, de forma sustentável, com estudos relativos à biocompatibilidade e ao potencial citotóxico dos materiais utilizados pelos diversos fabricantes. Nas últimas décadas, o aparecimento de estudos na literatura com evidências de efeitos tóxicos associados ao uso dos alinhadores, aumentou esta preocupação, reforçando a absoluta necessidade de realização de mais estudos. Este projeto apresenta um carácter inovador, pois surge com o intuito de responder a esta necessidade clínica, através da avaliação in vitro dos materiais termoplásticos utilizados na confeção de diferentes alinhadores ortodônticos invisíveis (ClearCorrectTM, Invisalign®, SparkTM e SureSmile®), e na caracterização qualitativa dos componentes presentes na sua composição. Para a concretização destes objetivos utilizaram-se diversas metodologias, desde estudos in vitro, como o ensaio do MTT, citometria de fluxo e morfologia celular, e técnicas de análise química, nomeadamente, o RMN 1H e GC-MS. Com a avaliação da atividade metabólica foi possível concluir que os alinhadores ortodônticos incluídos apresentaram uma citotoxicidade ligeira. No entanto, o Invisalign® apresentou uma citotoxicidade moderada. Paralelamente, verificou-se um aumento das populações de células mortas com o Invisalign® e a análise da morfologia celular foi compatível com essas alterações. A análise química permitiu desenvolver uma primeira abordagem para a identificação dos compostos encontrados nos extratos obtidos a partir de cada material.Com este trabalho foi possível avaliar a biocompatibilidade dos materiais utilizados na produção de diferentes alinhadores ortodônticos. Este estudo forneceu indicações que podem ser úteis na prática clínica. No entanto, é também encorajada a continuidade do trabalho com a realização de estudos in vitro e in vivo.

The increase in the number of young and adult patients undergoing orthodontic treatment has led to a greater demand for more aesthetic and comfortable treatments. In 1945, H.D. Kesling introduced, for the first time, the concept of the invisible orthodontic aligner, in order to improve the final stages of orthodontic treatment with conventional fixed appliances. The use of thermoplastic composition materials, combined with technological advances in this area, resulted in the launch of Invisalign® by the company Align Technology, in 1999, the first removable invisible orthodontic aligner. The increase in demand for transparent orthodontic appliances, associated with the creation of large production facilities, and reinforced by the systematic promotion policies of aligner companies have contributed to the growth of this market. However, the promotion and dissemination of this therapy was not accompanied, in a sustainable way, with studies related to the biocompatibility and cytotoxic potential of the materials used by the different manufacturers. In recent decades, the appearance of studies in the literature with evidence of toxic effects associated with the use of aligners has increased this concern, reinforcing the absolute need for further studies. This project has an innovative character, as it arises with the aim of responding to this clinical need, through the in vitro evaluation of the thermoplastic materials used in the manufacture of different invisible orthodontic aligners (ClearCorrectTM, Invisalign®, SparkTM and SureSmile®), and in the qualitative characterization of the components present in their composition. To achieve these objectives, several methodologies were used, from in vitro studies, such as the MTT assay, flow cytometry and cell morphology, and chemical analysis techniques, namely, 1H NMR and GC-MS. With the evaluation of the metabolic activity, it was possible to conclude that the included orthodontic aligners presented a slight cytotoxicity. However, Invisalign® showed moderate cytotoxicity. At the same time, there was an increase in dead cell populations with Invisalign® and the analysis of cell morphology was compatible with these changes. The chemical analysis allowed the development of a first approach to identify the compounds found in the extracts obtained from each material. With this work, it was possible to evaluate the biocompatibility of the materials used in the production of different orthodontic aligners. This study provided indications that may be useful in clinical practice. However, it is also encouraged to continue the work with in vitro and in vivo studies.