Resumo: A cárie dentária é um processo químico-parasitário, no qual as bactérias presentes na cavidade bucal metabolizam açucares da dieta e produzem ácidos fracos que desmineralizam os tecidos dentais. Os principais métodos utilizados em clínica para a detecção de lesões de cárie por cirurgiões dentistas são basicamente exames clínicos visual-tátil e radiográficos. A busca por métodos de detecção da lesão de cárie precoce visa a ampliação da confiabilidade do diagnóstico e proporcionar a preservação do tecido natural no tratamento. Nesse aspecto, métodos espectroscópicos podem ser utilizados para detecção e análise do processo da cárie dental, com a possibilidade de se obter informações sobre as mudanças estruturais dos tecidos cariados. Este trabalho tem como objetivo avaliar in vitro, por meio das espectroscopias fotoacústica (regiões espectrais do ultravioleta e do visível) e Raman (infravermelho médio), mudanças estruturais e moleculares da dentina cariada experimentalmente em comparação com a dentina hígida. Os resultados mostraram que a espectroscopia fotoacústica permitiu detectar a ocorrência da desmineralização no processo inicial da cárie de dentina com lesão de cárie induzida, com maior exposição da matriz orgânica, que é majoritariamente composta por colágeno. O mesmo comportamento foi observado na diferença de fase entre as bandas atribuídas ao colágeno e a porfirina, proteínas encontradas na dentina, evidenciando também a exposição da matriz orgânica na dentina com lesão de cárie induzida. A espectroscopia Raman foi empregada para estudar possíveis mudanças estruturais no colágeno da dentina. Os resultados também indicaram desmineralização da dentina cariada, monitorada pela redução do pico Raman atribuído ao grupamento fosfato dos cristais de hidroxiapatita da porção mineral da dentina. A técnica mostrou ainda que o colágeno não atingiu processos de desnaturação, comuns em cáries de estágio avançado. Isto foi feito a partir da análise da razão da ligação cruzada na qual avalia-se a razão entre as bandas de 1660 e 1690 cm-1 atribuídas à amida I. Além da desmineralização, a espectroscopia Raman também mostrou exposição da matriz orgânica a partir das bandas de colágeno, observando-se aumento da área da banda correlacionada com a amida I, da mesma forma como mostrado nos resultados da espectroscopia fotoacústica. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que em estágios iniciais da lesão de cárie em dentina foi possível caracterizar a desmineralização e aumento da exposição da matriz orgânica, mostrando que as técnicas de espectroscopia fotoacústica e Raman são promissoras para o estudo in vitro do estágio inicial da cárie dentinária.
Abstract: Dental caries are chemical-parasitic, in which the bacteria present in the oral cavity metabolize dietary sugars and produce weak acids which demineralize the dental tissues. The standard methods used by dental surgeons for detection and treatment of caries are visual inspection and radiographic examinations. The researches for new caries detection methods aims to increase the reliability of diagnosis. The caries detection method should present some features such as the ability to detect caries at an early stage. in this point of view spectroscopic methods can be used for detection and analysis of dental caries process, allowing to obtain information about the structural changes presented by the infected tissues. This study aims to evaluate in vitro, through photoacoustic spectroscopy (in the visible-ultraviolet regions) and por Raman spectroscopy (medium infrared region), structural and molecular changes of carious dentin compared to sound dentin. The results obtained by means of photoacoustic spectroscopy analysis indicate demineralization in dentin caries induced with greater exposure of the organic matrix mainly composed of collagen. The photoacoustic phase resolved method in collagen bands showed initial process of demineralization of tooth tissue analyzed, because the phase of the signal in collagen band centered at 325 nm showed a decrease for the dentin with induced caries when compared to sound dentin. The same behavior was observed in the phase difference between the bands attributed to the collagen and the porphyrin, proteins found in dentin, showing the exposure of the organic matrix in dentin with induced caries. Raman spectroscopy was used to study possible structural changes in dentin collagen and the results also indicated demineralization of dentin, monitored by reducing the peak Raman attributed to phosphate group, which is a component of the hydroxyapatite crystals in the mineral portion of the dentin. The technique also indicates that the collagen denaturation has not occurred, a common process in advanced caries that can be analyzed evaluating the cross linked bound through the variation of the ratio between the bands at 1660 and 1690 cm-1, attributed to amide I. In addition to the demineralization, Raman spectroscopy also showed exposure of the organic matrix, the collagen bands, observed by the increase in the band area correlated to amide I, according to the results obtained with the photoacoustic spectroscopy. The results obtained in this work showed that the initial stages of dentin caries lesion was possible feature a demineralization and increased exposure of organic matrix, showing that the photoacoustic and Raman spectroscopies are promising for in vitro study of dental caries in initial stages. |