Uma abordagem inovadora para retratamentos endodônticos: caracterização reológica e eficácia de uma formulação em gel à base de xilol

Abstract

Devido à sua reconhecida capacidade de dissolução de materiais obturadores, o xilol é um solvente amplamente utilizado na endodontia, especialmente durante casos de retratamento. No entanto, seu uso clínico é limitado em razão da elevada citotoxicidade e do risco de extravasamento para os tecidos periapicais. A fim de superar essas limitações, o objetivo desta tese foi o desenvolvimento e a avaliação de novas formulações, derivadas do xilol e enriquecidas com um agente espessante. No Estudo 1 foram preparadas e avaliadas três formulações experimentais compostas de misturas homogeneizadas de: etilcelulose com massa molar 45 e xilol (EC 45); etilcelulose com massa molar 20, xilol e óleo de laranja (EC 20 LAR); e etilcelulose com massa molar 20, xilol e óleo de eucaliptol (EC 20 EUC). O xilol puro, a água destilada e o hipoclorito de sódio a 2,5% (NaOCl) foram utilizados como controles. As formulações foram avaliadas quanto à tensão superficial (técnica óptica da gota pendente), ângulo de contato com dentina radicular (método da gota séssil), viscosidade dinâmica (viscosímetro rotacional), capacidade de solvência da guta-percha e do cimento obturador (por quantificação gravimétrica), controle microbiológico de líquidos não estéreis (técnica de semeadura em profundidade), integridade da membrana celular (ensaio de liberação de lactato desidrogenase) e viabilidade celular (ensaio MTT com fibroblastos L929). Os dados foram analisados por ANOVA, teste de Tukey, Kruskal-Wallis e comparações múltiplas de Dwass-Steel- Critchlow-Fligner (a = 0,05). As três formulações experimentais demonstraram molhabilidade satisfatória da dentina, com tensão superficial inferior à do NaOCl e da água destilada (p < 0,05) e ângulo de contato menor que o da água destilada (p < 0,05). Todas apresentaram capacidade de solvência significativamente superior à do NaOCl nos diferentes períodos de contato com a guta-percha e o cimento obturador (2, 5 e 10 minutos; p < 0,05). A EC 45 apresentou desempenho comparável ao do xilol puro na dissolução de guta-percha e cimento, além de exibir a maior viscosidade (400 cP). Quanto à citotoxicidade, as formulações apresentaram níveis intermediários, superiores aos do xilol puro, mas ainda dentro de uma faixa considerada ajustável para futura aplicação clínica. No Estudo 2, avaliou-se a eficácia das três formulações na remoção do material obturador de canais radiculares, bem como a adesão e penetração do material obturador após o retratamento endodôntico. Foram utilizados 50 incisivos inferiores extraídos de humanos, cujos canais foram acessados e preparados mecanicamente até a lima #40.06, sendo irrigados com NaOCl 2,5%. A obturação foi realizada com cones de guta-percha e cimento AH Plus, pela técnica de compactação lateral. Após envelhecimento por termociclagem, os canais foram submetidos ao retratamento, sendo a guta-percha removida e os canais repreparados até a lima #50.05, associada às formulações experimentais (EC 45, EC 20 LAR, EC 20 EUC), utilizando-se o xilol puro e o NaOCl 2,5% como controles (n = 10 por grupo). A quantidade de material remanescente foi avaliada por microtomografia computadorizada antes e após o retratamento. Em seguida, os espécimes foram novamente obturados, envelhecidos em termociclagem e submetidos ao teste de resistência de união ao cisalhamento por extrusão (push- out). Dez espécimes adicionais (n = 2) foram avaliados por microscopia confocal para análise qualitativa da penetração do cimento após o retratamento, com uso de Rodamina B na obturação primária e Fluoresceína na secundária. Os dados foram analisados estatisticamente pelos testes de ANOVA, Tukey, Kruskal-Wallis e comparações múltiplas de Dwass-Steel-Critchlow-Fligner (a = 0,05). A EC 45 apresentou a menor quantidade de material remanescente no terço apical (0,24 mm³; p < 0,05), desempenho significativamente superior ao do NaOCl (1,83 mm³). Na análise da força de adesão, a EC 20 LAR apresentou valores significativamente inferiores no terço médio (1,42 MPa; p < 0,05), enquanto a EC 45 apresentou resultados comparáveis ao controle positivo (xilol puro). A penetração do cimento obturador nos túbulos dentinários foi mais expressiva no grupo EC 45. Os resultados integrados dos dois estudos demonstraram que as formulações experimentais à base de xilol espessado com etilcelulose apresentam propriedades físico-químicas adequadas, com destaque para a EC 45, que se sobressaiu em quase todos os testes realizados. Essa formulação apresentou elevada viscosidade, eficaz molhabilidade, alto poder de solvência, desempenho superior na remoção do material obturador, maior penetração do cimento e força de adesão adequada à dentina radicular. Embora apresentem níveis intermediários de citotoxicidade, os resultados sugerem que, com ajustes adicionais, essas formulações representam alternativas viáveis e promissoras ao xilol puro, com potencial para aplicação clínica segura e eficaz em retratamentos endodônticos.

Abstract: Due to its well-documented ability to dissolve filling materials, xylene is a widely used solvent in endodontics, particularly in retreatment procedures. However, its clinical application is limited by its high cytotoxicity and the risk of extrusion into periapical tissues. To overcome these limitations, the objective of this thesis was to develop and evaluate new formulations derived from xylene and enriched with a thickening agent. In Study 1, three experimental formulations were prepared and analyzed, consisting of homogenized mixtures of: ethylcellulose with a molecular weight of 45 and xylene (EC 45); ethylcellulose with a molecular weight of 20, xylene, and orange oil (EC 20 LAR); and ethylcellulose with a molecular weight of 20, xylene, and eucalyptol oil (EC 20 EUC). Pure xylene, distilled water, and 2.5% sodium hypochlorite (NaOCl) were used as controls. The formulations were evaluated for surface tension (pendant drop optical method), contact angle with root dentin (sessile drop method), dynamic viscosity (rotational viscometer), solvent capacity on gutta-percha and sealer (via gravimetric quantification), microbiological control of non-sterile liquids (pour plate technique), cell membrane integrity (lactate dehydrogenase release assay), and cell viability (MTT assay using L929 fibroblasts). Data were analyzed using ANOVA, Tukey?s test, Kruskal?Wallis, and Dwass?Steel?Critchlow?Fligner multiple comparisons (a = 0.05). All three experimental formulations demonstrated satisfactory dentin wettability, with surface tension values lower than those of NaOCl and distilled water (p < 0.05), and contact angles smaller than that of distilled water (p < 0.05). All exhibited significantly greater solvent capacity than NaOCl at all tested contact times (2, 5, and 10 minutes; p < 0.05) for both gutta-percha and sealer. EC 45 showed performance comparable to pure xylene in dissolving gutta-percha and sealer, and also exhibited the highest viscosity (400 cP). Regarding cytotoxicity, the formulations demonstrated intermediate levels?higher than those of pure xylene? but still within a range considered adjustable for future clinical application. In Study 2, the efficacy of the three formulations was evaluated in terms of removal of filling material from root canals, as well as the adhesion and penetration of the filling material following endodontic retreatment. Fifty extracted human mandibular incisors were used. The canals were accessed and mechanically prepared up to file #40.06, with irrigation using 2.5% NaOCl. Obturation was performed using gutta-percha cones and AH Plus sealer via the lateral compaction technique. After thermocycling aging, the canals were retreated: gutta-percha was removed, and the canals were re-instrumented up to file #50.05, in association with the experimental formulations (EC 45, EC 20 LAR, EC 20 EUC). Pure xylene and 2.5% NaOCl served as controls (n = 10 per group). The volume of residual material was assessed using micro-computed tomography before and after retreatment. Subsequently, the specimens were re-obturated, aged again through thermocycling, and subjected to a push-out bond strength test. An additional ten specimens (n = 2) were analyzed via confocal microscopy for qualitative assessment of sealer penetration following retreatment, using Rhodamine B in the primary obturation and Fluorescein in the secondary EC 45 presented the lowest amount of residual material in the apical third (0.24 mm³; p < 0.05), with significantly better performance than NaOCl (1.83 mm³). In the bond strength analysis, EC 20 LAR showed significantly lower values in the middle third (1.42 MPa; p < 0.05), while EC 45 demonstrated results comparable to the positive control (pure xylene). Sealer penetration into dentinal tubules was most pronounced in the EC 45 group. The integrated findings from both studies demonstrated that the xylene-based formulations thickened with ethylcellulose exhibited appropriate physicochemical properties, with EC 45 standing out in nearly all evaluated parameters. This formulation exhibited high viscosity, effective wettability, strong solvent capacity, superior performance in filling material removal, greater sealer penetration, and adequate bond strength to root dentin. Although the formulations presented intermediate levels of cytotoxicity, the results suggest that, with further refinement, these formulations represent viable and promising alternatives to pure xylene, with potential for safe and effective clinical application in endodontic retreatments.