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Adesivi di 7a generazione | |
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seconda parte | |
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a cura di Giordano Tasca | |
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RIASSUNTO Nella prima parte, sul precedente numero della Rivista, si sono riassunti articoli riguardanti l’evoluzione storica degli adesivi, una revisione della letteratura sui vari sistemi adesivi, il ruolo dell’operatore e un confronto fra adesivi di 7a, 6a e 5a generazione. Si presentano qui sintesi di un ampio articolo di Tay et al sul fenomeno “alberi d’acqua” e sulla degradazione dell’interfaccia adesiva (1), di uno studio sull’applicazione di strati multipli di adesivi all-in-one (2), di un contributo all’interpretazione critica del nanoleakage (3), di una revisione di AA italiani sull’invecchiamento dell’interfaccia adesiva (4), infine di una puntualizzazione sull’incompatibilità fra gli adesivi semplificati e i compositi ad attivazione chimica o duale (5). |
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1. Tay F.R. et al Oper Dent 2005; 5: 561-79 | | ||||||
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Gli AA approfondiscono e discutono il fenomeno
dei movimenti di acqua attraverso l’interfaccia
dentina-resina, comprovato nei sistemi adesivi
semplificati, particolarmente in quelli SELF-ETCH
ONE STEP (SE 1) (o all-in-one o di 7° generazione),
allo scopo di minimizzarne gli effetti negativi.
Il termine alberi d’acqua (water trees) fu usato la prima
volta nel 1969 a una Conferenza sull’isolamento
elettrico per indicare un fenomeno di degradazione
del rivestimento in polietilene dei cavi elettrici: con un
meccanismo di ossidazione elettrochimica il materiale
idrofobo diventa idrofilo formando dei canali submicroscopici,
che, assorbendo acqua dall’ambiente,
sono capaci di autopropagarsi, fino alla disgregazione
del rivestimento isolante. Essi si possono osservare
solo sottoponendo i campioni a impregnazione con
nitrato d’argento, fatto poi precipitare con un riducente
in microgranuli di argento metallico. In assenza di
tale impregnazione i canali d’acqua, durante il processo
di disidratazione sotto vuoto dei campioni per
l’osservazione al microscopio elettronico, collassano
divenendo invisibili. Gli AA nel 2003 utilizzando la impregnazione descritta evidenziarono alberi d’acqua nello strato adesivo dei sistemi semplificati applicati alla dentina, sia in vitro che in vivo: la causa non era in questo caso un processo elettrochimico, ma la presenza di elevate concentrazioni di monomeri resinosi idrofili e/o ionici capaci di intrappolare l’acqua. Essi ipotizzarono che i canali d’acqua (come avveniva nei rivestimenti elettrici) rappresentassero una causa di deterioramento del legame dente-composito. Per spiegare la formazione degli alberi d’acqua sono state proposte due teorie: quella dell’acqua residua e quella del flusso d’acqua. Secondo la prima l’acqua, contenuta negli adesivi semplificati in elevata quantità come mezzo in cui avviene la dissociazione ionica dei monomeri acidi, è difficile da rimuoversi completamente con il soffio d’aria, anche per la presenza di HEMA, che ne abbassa la pressione di vapore e che si concentra sempre più via via che il solvente è eliminato. Questa ipotesi però non spiega alcuni aspetti della formazione degli alberi d’acqua. 1) La distribuzione non uniforme di queste formazioni, che assumono per lo più un orientamento verticale, spesso collegato a depositi d’argento orizzontali, espressioni del nanoleakage nello strato ibrido. 2) Se il substrato è rappresentato da dischi di composito non si osservano alberi d’acqua, ma solo granuli d’argento separati nel contesto dello strato adesivo, espressioni di aree in cui l’acqua residua si raduna, attaccata tramite ponti di idrogeno a monomeri idrofili. Gli alberi d’acqua che si formano nell’adesivo applicato allo smalto sembrano originare, almeno in parte, da un flusso di acqua che attraversa lo smalto di denti vitali umani. La teoria del flusso d’acqua si basa sul presupposto che la dentina è permeabile, che ha un contenuto acquoso e che esiste una pressione nel tessuto pulpare; essa prevede diversi meccanismi. 1. Evaporativo: il soffio d’aria, facendo evaporare l’acqua superficiale, genera un flusso dalla polpa verso l’esterno. Ciò avviene anche in presenza di smear plug e pure nella dentina non vitale, che contiene sempre una quota d’acqua. Poiché è obbligatorio rimuovere il solvente dagli adesivi prima di fotopolimerizzarli, si verifica un flusso acquoso attraverso la dentina. 2. Osmotico: l’alta concentrazione di monomeri ionici nell’adesivo (l’osmolarità è 8-12 volte superiore a quella plasmatica) richiama acqua dalla dentina profonda, fino a quando i monomeri non siano convertiti in polimero. L’evaporazione e l’osmosi ben si addicono alla continuità degli alberi d’acqua con gli orifici dei tubuli dentinali e con gli spazi interfibrillari. 3. Convettivo: il calore prodotto dall’attivazione luminosa induce un movimento convettivo dell’acqua verso la superficie, lento, in presenza degli smear plug, ma sufficiente a formare vescicole al confine fra adesivo e composito. Goccioline acquose furono dapprima osservate fra lo strato di adesivi semplificati e i compositi autopolimerizzanti e interpretate unicamente come il risultato dell’inattivazione dell’amina co-iniziatrice (basica) di tali materiali da parte dei monomeri (acidi) dei sistemi semplificati; donde un difetto più o meno grave di copolimerizzazione fra adesivo e composito (vd. punto 5). Il fenomeno è però ben visibile al SEM anche sulla superficie di un moncone vitale trattato con un adesivo all-in-one e fotopolimerizzato: in tale situazione, e in altre descritte dagli AA in vari articoli (vd. punto 5), la spiegazione risiede nella permeabilità dell’adesivo. Sulla dentina sana tagliata è difficile distinguere il contributo dell’acqua residua dell’adesivo e di quella estratta dal tessuto idratato. Quando il substrato è composto dallo strato trasparente della dentina cariata (nella quale i tubuli sono pesantemente occlusi da depositi minerali), anche in presenza di perfusione pulpare, sia gli alberi d’acqua sia il nanoleakage sono pressoché assenti; ciò significa che l’acqua proviene dal substrato e il suo accumulo nello strato adesivo è fortemente ridotto dall’occlusione tubulare. (Fig. 1) E’ importante notare che, fra i moltissimi studi in vitro disponibili sulla forza di adesione di sistemi SE 1, pochissimi sono stati condotti in denti sotto perfusione dentinale, che è l’ unica condizione capace di simulare adeguatamente la dentina vitale. Nella dentina trasparente cariata con gli adesivi SELFETCH 2 step (SE 2) e ETCH-RINSE 2 STEP (E-R 2) non si trovano tracce di depositi d’argento all’interno dello strato ibrido (nanoleakage) che invece sono riscontrabili nella dentina sana. Idealmente non dovrebbe verificarsi nanoleakage con i self-etch (SE) primer perché la dissoluzione minerale e l’infiltrazione avvengono simultaneamente; sulla validità di tale concetto rassicura l’assenza di zone interfacciali ricche d’acqua, con primer SE sulla dentina trasparente cariata. Il nanoleakage riscontrabile nella dentina sana si può spiegare così: i monomeri acidi si diffondono verso l’interno dissolvendo prima lo smear layer e poi demineralizzando la dentina intatta; il flusso d’acqua verso la superficie, generato per osmosi (e/o evaporazione o convezione), può diluire i monomeri resinosi in parte neutralizzati, ma ancora acidi-ionici, penetrati nella dentina parzialmente demineralizzata. I microspazi lasciati dai cristalli di idrossiapatite disciolti risultano così occupati non solo da adesivo ma anche da acqua, la cui presenza per di più può ritardare la polimerizzazione della resina. Nanoleakage e alberi d’acqua hanno la stessa origine: nel primo i movimenti d’acqua avvengono attraverso microcanali (spazi interfibrillari); nel caso dei water trees entrano in gioco quantitativi maggiori di acqua. Essi si spostano attraverso percorsi di minor resistenza presenti all’interno del gel della matrice polimerica, costituiti verosimilmente da regioni idrofile nelle quali i ponti di idrogeno fra le catene polimeriche sono stati interrotti legandosi a molecole d’acqua. (Figg. 2, 3) Lo scenario clinico probabile di una parete cavitaria è rappresentato da una graduale transizione da un’interfaccia fortemente legata ma permeabile (dentina sana) a una debolmente legata ma relativamente impermeabile (dentina trasparente). In vitro strati multipli di SE 1 su dentina sana possono creare uno strato adesivo sufficientemente spesso per ridurre la formazione di blister acquosi (fra adesivo e composito), la quale invece avviene a seguito di un rapido movimento d’acqua attraverso uno strato adesivo sottile. Gli SE 1 possono essere resi meno permeabili applicando un successivo strato di adesivo meno idrofilo, come un bonding di un sistema etch-rinse three steps (E-R 3); così si trasformano gli SE 1 in SE 2 aumentando la performance adesiva, ma riducendo la rapidità d’uso ricercata dai fabbricanti. E’ possibile che la degradazione idrolitica e la percolazione dei componenti idrolizzati sia facilitata negli strati di adesivi dentinali porosi, con conseguente aumento della permeabilità: si creerebbe così un circolo vizioso capace di accrescere considerevolmente la velocità di deterioramento delle loro proprietà meccaniche, rispetto a quella di rivestimenti non porosi costituiti dalle stesse miscele resinose. Tay e coll. hanno dimostrato che, (con l’invecchiamento sia per 12 mesi in saliva artificiale sia per 9 mesi in vivo) pure in sistemi SE 2 e E-R 2 possono formarsi water trees, inizialmente assenti. Gli accumuli d’argento erano più estesi con gli E-R 2 applicati in unico strato. Da qui un’indicazione pratica: anche quando il fabbricante non lo dice, è meglio utilizzare gli adesivi E-R 2 in più di uno strato: il primo funge da primer e i successivi da bonding. AA hanno poi appurato che con l’invecchiamento si verifica la diminuzione nello strato ibrido di componenti fibrillari evidenziabili, suggerendone la degradazione dapprima in gelatina (ancora colorabile anche se priva di struttura), poi in peptidi che non assorbono più il colorante specifico. Lo sviluppo di alberi d’acqua da invecchiamento, lungo l’interfaccia adesiva in comunicazione laterale con l’ambiente esterno (sia soluzione di conservazione in vitro sia saliva in vivo), può accelerare la percolazione di monomeri idrolizzati e di componenti collageniche, costituendo la premessa per la lenta formazione di gap sotto l’azione degli stress da carico e da fatica, fino al fallimento del giunto dentina-adesivo. Conclusioni: la formazione degli alberi d’acqua è un fenomeno morfologico che aiuta a comprendere (A) i problemi iniziali di legame riscontrabili con i sistemi adesivi semplificati, specialmente con quelli di 7a generazione, e (B) le cause della loro relativa mancanza di durata nel tempo. Recentemente molti AA hanno rimarcato che, fra tutte le classi di adesivi disponibili, gli E-R 3 rappresentano il gold standard in termini di durata e che solo i SE 2 si avvicinano alla loro performance. Gli sforzi per migliorare l’odontoiatria adesiva devono essere rivolti non semplicemente verso una maggior velocità e facilità di applicazione, ma verso un miglioramento della qualità del legame alla dentina. |
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Le figure di questo capitolo sono tratte da Tay F. R. et al J Dent Res 2005; 10: 891-896 at http://jdr.iadrjournals.org/cgi/content/full/84/10/891#F4 | |||||||
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