La ciencia de los adhesivos: de la primera a la sexta generación.

Así como entramos en el nuevo milenio, es importante para nosotros examinar el pasado. El principio de la odontología adhesiva se remontan a 1955 cuando Bounocore, usando técnicas de adhesivos industriales, postuló que los ácidos podían ser usados como un tratamiento superficial antes de la aplicación de resinas. Él posteriormente encontró que el grabado del esmalte con ácido fosfórico incrementa la duración de la adhesión debajo del agua. En 1963, Bounocore demostró su gran visión en la odontología adhesiva cuando habló de la diferencia en la adhesión al esmalte y a la dentina, particularmente cuando él se refirió a las tentativas del Dr. Bowen para investigar sustancias que desplazaran el agua de las superficies dentales con la idea de que podían ser usadas como un pre-tratamiento para el esmalte o la dentina. Bounocore entonces declaró que podían ser incluidos dentro de los adhesivos.

A finales de los 60´s Bounocore sugirió que era la formación de tags resinosos los que causaban la adhesión principal de las resinas al esmalte grabado. La idea de que las resinas penetraban las micro porosidades del grabado del esmalte y resultaba en un una adhesión micro mecánica es una idea bien aceptada en nuestros días.

Con el tiempo hubo variaciones en la duración del grabado ácido y en la concentración de acido fosfórico, así como, diferentes tipos de ácidos, fueron probados para el graabado ácido del esmalte. La idea actual es que de un 30 a 40 por ciento de grabado con ácido fosfórico durante 15 segundos es aceptable.

La capacidad de adherir de manera fiable el esmalte es ahora bien aceptada. Pero como Bounocore sugirió en 1963 la adhesión de materiales restauradores a la dentina ha probado ser más complicada.

Los primeros intentos de adhesión a la dentina resultaron pobres de fuerza de adhesión. Esto no sorprende con el hecho de que mientras el esmalte tiene pocas proteínas, la dentina tiene 17% de colágeno en volumen. Este colágeno es inaccesible gracias a los cristales de hidroxiapatita que lo rodean. Los túbulos dentinarios son poros disponibles solo para retención micro mecánica; éstos túbulos contienen fluido que es un impedimento para la adhesión. El número de túbulos disponibles para la adhesión dependen de su localización, la dentina profunda tiene más túbulos que la superficial. Otros factores como la edad de la dentadura, la dirección de los túbulos, los prismas en el esmalte, la presencia de cemento y el tipo de la dentina pueden afectar a la adhesión a la dentina.

Pronto, la adhesión de la dentina fue mucho más complicada por la presencia de “barrillo dentinario” (desecho orgánico sobre la superficie de la dentina

después de su preparación durante la restauración de un diente). El barrillo dentinario bloquea los túbulos dentinarios y actúa como una barrera de difusión. Esto fue pensado originalmente como una ventaja para proteger la pulpa mediante la disminución de la permeabilidad de la dentina. Así como la adhesión a la dentina ha mejorado, la eliminación del barrillo dentinario se ha vuelto necesaria, provocando controversia.

Varios factores caracterizan el cambio en los sistemas de adhesión desde la era de Bounocore hasta hoy:

Grabado ácido del esmalte.

Grabado de la dentina acondicionada.

Tratamiento del barrillo dentinario

Propiedades de manipulación.

Este artículo comenta varios aspectos de las diferentes generaciones de los sistemas de adhesión.

PRIMERA GENERACIÓN:

En 1956 Bounocore y colegas demostraron que el uso de ácido glicerofosfórico con resina de dimetacrilato lograba adherirsea la dentina grabada con ácido. Se creyó que esta adhesión se debía a la interacción de éstas resinas bifuncionales con los iones de calcio de hidroxiapatita. Por supuesto, la inmersión en agua reducía en gran medida esta adhesión. Nueve años después Bowen trató de abordar esta cuestión usando

N-fenilglicina y glicidil metacrilato, o NPG-GMA. NPG-GMA es una molécula bifuncional o agente de acoplamiento. Esto significa que uno de los extremos de la molécula se adhiere a la dentina mientras él otro se adhiere (polimeriza) a la resina compuesta.

La fuerza de adhesión de estos sistemas fueron solo 1 a 3 mega pascales. Los resultados clínicos de estos sistemas fueron pobres.

SEGUNDA GENERACIÓN:

Como se hicieron mejoras en los agentes adhesivos de acoplamiento para materiales compuestos, la adhesión a la dentina incremento. A finales de los 70´s la segunda generación de sistemas de adhesión fueron introducidos. La mayoría de estos incorporaron esteres de halofosfóricos de resinas sin relleno como bisfenol-A glicidil metacrilato (bis-GMA) o hidroxietil metacrilato (HEMA). El mecanismo por el cual estos sistemas de segunda generación se adhieren a la dentina fueron postulados a ser a través de la formación de enlaces iónicos entre el calcio y los grupos de clorofosfato. Estas adhesiones fueron débiles en comparación de las quintas y sextas generaciones pero fueron un avance significativo comparado con las de primera generación. La mayor preocupación con estos sistemas fue que la unión del calcio y del fosfato en la dentina no fue lo suficiente para resistir la hidrólisis resultante de la inmersión en agua. La hidrólisis resultante de la exposición de la saliva o de la humedad de la dentina misma, podía

resultar en el desprendimiento de la resina compuesta de la dentina y causar microfiltración.

Algunos de estos sistemas de segunda generación fueron pensados para minimizar el barrillo dentinario y así mejorar la penetración de la resina.

Sin embargo estos sistemas resultaron en fuerzas de adhesión a la dentina que resultaron débiles y no confiables.

TERCERA GENERACIÓN:

Con los sistemas de tercera generación el grabado ácido de la dentina parcialmente removía y modificaba el barrillo dentinario. Este efecto se debe a la pK del primer. El ácido abre los túbulos dentinarios parcialmente e incrementa su permeabilidad. El ácido debe enjuagarse completamente antes de que el primer sea aplicado. El primer contiene monómeros de resina hidrofílicas que incluyen hidroxietil trimelitato anhídrido (4-META) y bifenil dimetacrilato (BPDM). Los primers contienen un grupo hidrofílico que infiltra el barrillo dentinario, modificando y promoviendo la adhesión a la dentina y el grupo hidrofílico de las bases crea adhesión a la resina. Después de la aplicación del primer, una resina sin relleno es puesta sobre la dentina y el esmalte. Estos sistemas de tercera generación usan una resina para dentina con base hidrofílica. Las bases para dentina deben ser 6 por ciento fosfato pentacrilato (PENTA), 30 por ciento HEMA, y 64 por ciento etanol. Tras el grabado y la

aplicación de la base el adhesivo de la resina sin relleno es aplicado sobre la dentina y esmalte. En la mayoría de sus sistemas la base de fosfato modifica el barrillo dentinario reblandeciéndolo, después de la penetración, éste lo cura formando una superficie dura. El adhesivo es entonces empleado fijando la base curada a la resina compuesta. La adhesión a la dentina cubierta por barrillo dentinario no fue muy exitosa antes de los 90´s, debido a que las resinas no penetraron a través del barrillo dentinario y éste era muy débil.

CUARTA GENERACIÓN:

La remoción completa del barrillo dentinario fue lograda por los sistemas de adhesión de cuarta generación. Fusayama y sus colegas trataron de simplificar la adhesión al esmalte y la dentina mediante el grabado de la preparación con el 40% de acido fosfórico. Desafortunadamente no se entendía porque este procedimiento sobregrababa la dentina y resultaba en el colapso de las fibras de colágeno expuestas. En 1982, Nakabayashi y sus colegas reportaron la formación de una capa híbrida resultado del metacrilato polimerizado y la dentina. La capa híbrida es definida como “la estructura formada en los tejidos duros del diente (esmalte, dentina y cemento) por la desmineralización de la superficie y la subsuperficie, seguida de la infiltración de monómeros y su subsecuente polimerización”. El uso de de técnicas de grabado total es una de las principales

características de los sistemas de adhesión de cuarta generación. La técnica de grabado total permite el grabado del esmalte y dentina simultáneamente usando el acido fosfórico por 15 a 20 segundos. La superficie debe de estar húmeda, sin embargo con el fin de evadir el colapso de las fibras de colágeno, la aplicación de base con solución hidrofílica puede infiltrar la red de colágeno formando la capa híbrida. Desafortunadamente la dentina húmeda no es definida fácil clínicamente además de que puede llevar menos adhesión de lo ideal si la dentina está excesivamente húmeda o seca.

La formación de tags de resina completa el mecanismo de adhesión entre los materiales de adhesión y el sustrato del grabado dentinario. Los tejidos mineralizados peritubulares e intertubulares de la dentina son disueltos por la acción del ácido; la penetración inicial de la superficie expone las fibras de colágeno. En esta área, de profundidad de 2 a 4 micrómetros, la hibridación toma lugar y las resinas pueden sellar los orificios tubulares firmemente.

QUINTA GENERACIÓN:

Para simplificar el procedimiento clínico reduciendo los pasos de la adhesión y por lo tanto el tiempo de trabajo, un sistema mejor era necesario. Además, los clínicos necesitaban una mejor manera de prevenir el colapso de colágeno de la dentina desmineralizada. La quinta generación de sistemas de adhesión se desarrolló para hacer uso de materiales de adhesión

más confiables. La quinta generación consiste en dos tipos diferentes de materiales de adhesión: los llamados “sistemas de una-botella” o las bases de autograbado de adhesión.

Sistema de una-botella: Para facilitar el uso clínico, éste sistema combina el primer y los adhesivos en una sola solución para ser aplicados después del grabado ácido de la dentina y el esmalte simultáneamente (la técnica total de grabado-adhesión) con 35 a 37 por ciento de acido fosfórico de 15 a 20 segundos. Estos sistemas crean una adhesión mecánica con la dentina grabada a través de las resinas, las ramas laterales del adhesivo y la formación de la capa híbrida. mostramdo valores de alta resistencia de la unión tanto el esmalte como la dentina.

Primers de autograbado:

Watanabe y Nakabayashi desarrollan un sistema de base de autograbado que fue una solución acuosa con 20% de fenil-P en 30% HEMA para la adhesión al esmalte y a la dentina simultáneamente.

La combinación de grabado e imprimación reducen el tiempo de trabajo, eliminan el lavado del gel ácido y también eliminan el riesgo de colapso del colágeno. Sin embargo, el primer de autograbado ambién tiene algunas desventajas. Por ejemplo, la solución debe de ser refrescada continuamente porque su formula liquida no puede ser controlada donde está colocada,

y frecuentemente un barrillo dentinario residual queda entre la dentina y el material adhesivo.

Además la efectividad de los primers de autograbado es menos predecible que la obtenida con el ácido fosfórico en gel. Toida concluyó que la remoción del barrillo dentinario mediante grabado ácido antes de la adhesión produciría una más confiable y durable adhesión a dentina.

Las pruebas de fuerza de adhesión echas bajo condiciones de laboratorio no demostraban con frecuencia diferencias significativas entre los sistemas de una botella y primers de autograbado.

Las pruebas de filtración conducidas bajo condiciones de laboratorio mostraron que el sellado logrado en los márgenes del esmalte con el sistema de una botella es superior que los resultados obtenidos en el del primer autograbable.

SEXTA GENERACIÓN

Recientemente, muchos sistemas de adhesión fueron desarrollados y propuestos como la sexta generación de adhesivos. Estos sistemas se caracterizan por la posibilidad de lograr una adhesión adecuada al esmalte y dentina usando una sola solución.

Estos materiales son en realidad sistemas adhesivos de un solo paso. Desafortunadamente las primeras evaluaciones de estos sistemas muestran una adhesión suficiente para dentina acondicionada

mientras que la adhesión con esmalte era menos efectiva.

Esto debe ser por el hecho de que los sistemas de sexta generación están compuestas de una solución acida que no puede ser mantenida en su lugar, pero puede ser refrescada continuamente para mantener un pK que no es suficiente para propiamente adherir el esmalte.

Sin embargo cualquier avance en la dirección de la simplificación clínica de procesos de adhesión puede brindarnos una cercanía para lograr un sistema de adhesión ideal.