UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE "GR. T. POPA" - IASI
FACULTATEA DE MEDICINA STOMATOLOGICA
DISCIPLINA DE BIOCHIMIE
Prof. Dr. M. PAVEL
-
EFECTUL FLUORULUI ASUPRA DINTELUI
Structurile dure dentare contin o serie de elemente sub forma de urme, din care cel mai important este fluorul si care joaca un rol decisiv in protectia impotriva cariei dentare.
METABOLISMUL GENERAL AL FLUORULUI
Fluorul, se gaseste in organismul uman ca element sub forma de urme, dar a carui prezenta este absolut indispensabila unei dezvoltari normale, iar spre deosebire de celelalte elemente similare, el este singurul ancorat anorganic si apare nemijlocit in reteaua de apatita a tesuturilor dure, oase si dinti in proportie de 99% din total si numai restul de l % in muschi, creier si sange.
Aportul fluorului in organismul uman este asigurat pe doua cai: prin hrana si apa, in timp ce calea respiratorie este intamplatoare si exceptionala. In natura ionul de fluor se gaseste in aer, sol, apa si desigur in alimente, doar in combinatii chimice. Alaturi de alte minerale, fluorul se gaseste sub forma de urme in componenta anorganica a structurilor dentare. Cel care ne intereseaza este fluorul din apa si alimente:
aportul de fluor din alimente este 0,2-0,6 mg zilnic; Hrana umana, in special in tarile civilizate, cu unele exceptii este saraca in fluor, iar cantitati mari se gasesc doar in frunzele de ceai, algele marine, pestii oceanici si orezul nedecorticat.
apa potabila are un continut de fluor variabil, 90% dintre sursele de apa din Romania fiind sarace in acest element.
Din aceasta cauza s-a ajuns la necesitatea suplimentarii fluorulului din sursele naturale pana la o doza eficienta, prin fluorizarea apei, a sarii de bucatarie, fluorizarea diferitelor alimente.
Resorbtia se face aproape in totalitate la nivelul intestinului subtire, dependent de felul sarii si, deci, de cea a ionului de insotire, respectiv ionii de calciu, magneziu, aluminiu si fier, dau combinatii greu solubile si greu resorbabile, in timp ce combinatiile de sodiu si fosfor se resorb aproape in totalitate sau in proportie de 80% (Z f k i m).
O data absorbit fluorul este transportat de catre sange, repartizandu-se tesuturlor in proportie de 90% celor dure (os si dinte) restul fiind donat tesuturilor moi. Un regim alimentar cu un continut crescut de fluor nu duce la modificarea concentratiei acestuia in tesuturile moi, doarece acestea nu au tendinta de acumulare a fluorului. In schimb la nivelul oaselor si a dintilor, nivelul poate creste in functie de:
concentratia din aport;
varsta la care se face administrarea.
perioada de timp cat se face aportul;
Eliminarea se face aproape in totalitate prin rinichi si numai un procent foarte mic urmeaza calea salivara sau sudorala. Fixarea in tesuturile dure este, in principiu, dependenta de primii doi parametri si anume de concentratia din aport si de varsta, dar cu unele diferente din acest punct de vedere intre structurile osoase si cele dentare. Astfel, in timp ce osul este un rezervor permanent pentru ionii de fluor si isi remaniaza in permanenta continutul, dintele in schimb beneficiaza de o perioada de captare limitata.
Fixarea la nivelul osului
Bilantul fixarii in os, in conditiile unui aport zilnic moderat de 1,3 - 1,8 mg, parcurge trei etape principale si anume:
bilantul pozitiv este caracteristic perioadei de crestere, iar fixarea intereseaza 50-70% din aport;
bilantul egal, caracteristic adultului, presupune realizarea unui echilibru practic prin egalarea cantitatii din aport cu cea eliminata, iar osul isi remaniaza continutul, schimband ionii vechi cu altii noi si, in acelasi timp, isi creste foarte lent nivelul prin fixarea unor cantitati mici de ioni noi, astfel incit intre 20 si 40 de ani se ajunge de la 800 ppm la l6.000 ppm;
bilantul negativ este caracteristic situatiilor in care continutul din aport scade si o noua stare de echilibru se instaleaza de abia dupa o anumita perioada de timp, iar la inceput mentinerea unui prag constant de ridicat in eliminarea renala se obtine prin mobilizarea ionilor din rezervorul osos.
Fixarea la nivelul dintelui
In acelasi timp, la nivelul organului dentar imbogatirea cu fluor este limitata la perioada formativa si parcurge trei etape principale:
in timpul amelogenezei, dentinogenezei si mineralizarii, incorporarea este maxima;
in timpul perioadei preeruptive si anume dupa incheierea mineralizarii partii coronare, captarea este limitata si asigurata din sange si lichidul interstitial;
dupa eruptie, captarea este foarte redusa, iar mecanismul este salivar.
In final, dintii din regiunile sarace in fluor contin numai 800 - 900 ppm, iar cei din regiunile in care este asigurat un aport zilnic de l mg, contin pina la l 600 ppm.
Pe cale generala, incorporarea fluorului in hidroxiapatita din smalt este dependenta de factorul timp:
preeruptiv - smaltul beneficieaza de F din fluidul tisular din jurul coroanei dentare;
posteruptiv - cresterea concentratiei de F de la suprafata dintelui este datorata in exclusivitate F ionic din fluidele orale, remodelarea generala nemaifiind posibila.
Spre deosebire de smalt la nivelul dentinei si al cementului, F se acumuleaza numai prin aport pe cale generala. Dentina contine de aproximativ 4 ori mai mult F decat smaltul. Concentratia maxima in dentina se inregistreaza in apropierea odontoplastelor si valoarea se mentine constanta atat timp cat dintele ramane vital.
MECANISMUL DE FIXARE A FLUORULUI IN STRUCTURILE DENTARE. EFECTUL CARIOSTATIC OBTINUT PE CALE GENERALA
Mecanismul principal
Mecanismul de fixare a fluorului in tesuturile dure este identic pentru os si pentru dinte si se face pe seama unui schimb ionic la nivelul cristalelor de hidroxid si carbohidroxiapatita si anume prin inlocuirea gruparilor OH si CO3 cu ioni de fluor. In felul acesta, iau nastere niste cristale noi cu structura modificata, cristale de fluorapatita, care sunt mai rezistente la atacul acid. Acesta este mecanismul cariostatic principal, iar la nivelul smaltului proportia transformarii este redusa si, indiferent de concentratia din aport, nu depasesc 10% din masa acestuia si 50% din pozitiile de OH. In plus, repartizarea ionilor de fluor este neomogena si concentratia este mai mare in straturile superficiale, unde asigurarea unei rezistente sporite la atacul acid pretinde atingerea unor valori de l 000 ppm intr-o profunzime de 30μ. In afara de aceasta, efectul cariostatic atinge plafonul maxim la un aport zilnic de 2 mg, peste care rata substituirii nu mai creste iar beneficiul profilactic ramane constant.
Mecanisme secundare
Alaturi de mecanismele principale, ionii de fluor administrati pe cale generala exercita asupra structurilor dentare in formare o serie de efecte secundare reprezentate de urmatoarele:
prezenta ionilor de fluor in perioada de constituire a structurilor dure creste viteza de dezvoltare a cristalelor care, in final, ating o talie mai mare, sunt mai regulate si mai putin solubile in acid;
prezenta ionilor de fluor in perioada formativa determina reducerea reliefului ocluzal si a taliei dintilor cu efecte favorabile in reducerea cariei dentare.
Efectul cariostatic al fluorului
Prezenta ionilor de fluor in mediul salivar declanseaza in plus o serie de mecanisme foarte subtile la nivelul suprafetei smaltului si in economia placii bacteriene, care se pot sistematiza in felul urmator:
prezenta ionilor exercita efecte antibacteriene, influentand structura membranei celulare, ceea ce determina simultan scaderea utilizarii glucozei necesare multiplicarii celulare si reducerea formarii polizaharidelor extra- si intracelulare;
prezenta ionilor de fluor in placa bacteriana blocheaza degradarea hidratilor de carbon la acest nivel prin inhibare enzimatica la nivelul eunolazei, urmata de scaderea productiei de acid;
prezenta ionilor de fluor in concentratie apreciabila pe suprafata smaltului reduce energia libera si, deci, tensiunea de suprafata la acest nivel si inhiba, in felul acesta, aderenta microbiana;
prezenta, ionilor de fluor in saliva si la nivelul placii bacteriene determina intensificarea remineralizarii smaltului dintre agresiunile acide prin potentializarea tendintei de precipitare a componentelor anorganice, cu formarea unor cicatrice din cristale de fluorapatita foarte rezistente la atacul acid. Dupa unele pareri, aceasta alternativa depaseste ca efect scaderea solubilitatii.
Experimentele desfasurate in vitro au aratat ca fluorurile au un efect antimicrobian (antiplaca) printr-o serie de mecanisme ca:
reducerea glicolizei;
inactivarea unor enzime microbiene;
modifcarea permeabilitatii de membrana;
inhibarea formarii substratului polizaharidic al placii, sintetizat de celulele microbiene;
reducerea abilitatii hidroxiapatitei pentru fixarea proteinelor; diminuarea energiei de suprafata a smaltului, actionand ca agenti tensioactivi care impiedica depunerea placii bacterine.
In concluzie, ionii de fluor sunt capabili sa declanseze o serie de actiuni simultane si cumulative care, prin mecanisme extrem de variate justifica cresterea semnificativa a rezistentei structurilor dentare la aparitia cariei dentare.
EFECTE NOCIVE ALE FLUORULUI
Dar fluorul, un element cu astfel de proprietati farmaco-dinamice a fost suspectat de a fi capabil sa declanseze unele efecte nocive.
Concluziile asupra toxicitatii fluorului sunt, in mod special rezultatul compararii starii de sanatate a populatiei din doua mari orase americane, respectiv Bartlet cu 8 ppm ioni de fluor la litru in apa de baut si Camerun numai cu 0,4 ppm. La aceasta se mai adauga si o ancheta de data recenta efectuata pe populatia a doua suburbii ale orasului Chicago, din care una a beneficiat 40 de ani de fluorizarea apei de baut, iar cealalta care a fost utilizata drept lot martor, a consumat) apa saraca in fluor. In felul acesta, a fost posibila compararea tuturor aspectelor incepand cu starea de sanatate generala, starea de sanatate dentara si terminand cu modificarile comportamentului privind tratamentul stomatologic la doua esantioane cu structura socio-economica aproape asemanatoare. Astfel s-au putut stabili unele concluzii privind si efectele nocive ale administrarii indelungate de fluor in doza cariostatica.
Intoxicatii acute. Doza letala
Aportul letal este de 2 500-5 000 mg (5-10 g fluorura de sodiu), iar moartea survine prin inhibarea enzimelor celulare care au cofactor un metal bivalent si este precedata de semnele unei intoxicatii acute, manifestata prin greata, crampe abdominale, colaps circulator si respirator.
Intoxicatiile cronice
Intoxicatiile cronice intereseaza o serie intreaga de organe si sisteme, dar in special dintii si oasele.
Dintii. Ionii de fluor au afinitate pentru celulele formatoare ale structurilor dure dentare si osoase, la nivelul carora tulbura activitatea enzimatica, avand ca rezultat aparitia unor modificari in tesuturile gata formate, in felul acesta, la nivelul dintilor intoxicatia cronica poate aparea in conditiile unui aport crescut, numai in perioada de formare, dar concentratiile necesare sunt foarte apropiate de dozele cariostatice. Astfel, chiar la un aport de 2 mg zilnic, semnele fluorozei dentare sunt reprezentate de niste pete mici albicioase, raspandite pe suprafata smaltului, dar foarte discrete, fara sa intereseze mai mult de 10% din copiii supusi la un astfel de tratament. Un aport mai mare de 3 mg creste frecventa modificarilor, iar la unul de 5 mg toti dintii sunt desfigurati de gravitatea si intinderea tulburarilor. Dar nu toti autorii considera fluoroza dentara drept semnul unei intoxicatii cronice si pentru multi ea este cu totul asemanatoare hipoplaziilor de origine rahitica.
BIBLIOGRAFIE:
DANILA IOAN, RADU VATAMANU, ANDREI ILIESCU, CRISTINA UNGUREANU - "Profilaxie Stomatologica";
ZARNEA L. - Pedodontie, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1993, p. 229-242.
YAMATO, H., SATO, K. - Prevention of dental caries, J. Dent. Res. 59: 2171-2177, 2002.
DRIESSEN FCM - Mineral Aspects in dentistry. S. Karger, Basel, 2002.
