Mudanças dinâmicas no deslocamento dentário e na morfometria óssea induzidas pela força ortodôntica

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13672 (2022) Citar este artigo

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Este estudo utilizou uma nova análise 3D para avaliar longitudinalmente a movimentação dentária ortodôntica (MTO) e a morfometria óssea. Ratos Wistar machos com doze semanas de idade foram submetidos à OTM aplicando-se uma força ortodôntica (FO) constante de 25cN entre um dos primeiros molares superiores e um miniparafuso. Micro-CTs in vivo foram tiradas antes e depois de 10, 17, 24 e 31 dias de aplicação de força e sobrepostas por um novo e rígido método de registro baseado em voxel. Então, o segmento dentário e ósseo alveolar em diferentes momentos tornou-se comparável no mesmo sistema de coordenadas, o que facilitou a análise de suas mudanças dinâmicas em 3D. Por comparação entre pontos de tempo e entre lados OF e sem OF, este estudo mostrou que a taxa de OTM não era constante ao longo do tempo, mas conformava-se a um padrão de mudança de forma de 'V'. Além disso, o OF induziu o deslocamento dos dentes carregados e descarregados, e o último refletiu o primeiro de maneira retardada. Além disso, as alterações morfométricas ósseas foram sincronizadas com as alterações da taxa de OTM, implicando que uma taxa de OTM mais elevada foi concomitante com maior perda óssea alveolar. As áreas de pressão e tensão podem não estar em dois lados opostos, mas na verdade adjacentes e conectadas. Essas descobertas podem fornecer evidências instrutivas para pesquisas clínicas, translacionais e básicas em ortodontia.

A redução do tempo de tratamento ortodôntico é de interesse tanto para médicos quanto para pacientes1. Como resultado, inúmeras técnicas e produtos têm sido comercializados nos últimos anos com o objetivo de acelerar a movimentação dentária ortodôntica (MTO)2,3. Porém, devido à alta heterogeneidade metodológica da avaliação da MTO, ainda existe uma falta de conhecimento a respeito da fisiologia da movimentação dentária4,5. A pesquisa básica em ortodontia geralmente se concentra em um nível microscópico, como no papel de moléculas específicas, vias de sinalização ou padrões de expressão gênica envolvidos na OTM6,7,8,9,10. No entanto, as alterações macroscópicas induzidas pela força ortodôntica são menos estudadas, apesar de serem altamente relevantes clinicamente. Isto pode ser parcialmente devido às dificuldades inerentes a este modelo de pesquisa: estudos em humanos envolveriam biópsias ou aumento da exposição radiológica apenas para fins de pesquisa, o que não pode ser justificado. Modelos animais ortodônticos, desenvolvidos principalmente em roedores, oferecem oportunidades importantes. Contudo, pesquisas derivadas deles muitas vezes apresentam resultados contraditórios, provavelmente devido à alta heterogeneidade metodológica, como a utilização de diferentes ancoragens, forças e aparelhos ortodônticos.

Classicamente, a OTM foi dividida em diferentes fases de acordo com a taxa de deslocamento dentário. A fase inicial seria seguida por um período de parada (fase lag), após o qual ocorreria uma aceleração da OTM, seguida de um aumento linear no deslocamento dentário11,12,13. Porém, os estudos costumam medir esse deslocamento como uma distância, que não consegue refletir a situação real 3D, uma vez que o deslocamento é na verdade um vetor. Em segundo lugar, a mudança dinâmica no osso alveolar quando se aplica uma força ortodôntica constante permanece em grande parte desconhecida. Embora pesquisas anteriores com animais tenham mostrado alterações na densidade mineral óssea (DMO) do osso alveolar submetido à força ortodôntica14,15, poucos estudos realizaram avaliação morfométrica óssea longitudinal completa16,17. Se existe uma correlação entre as alterações dinâmicas na taxa de OTM e as alterações nos parâmetros morfométricos ósseos ainda precisa ser elucidado.

O objetivo deste estudo é investigar as mudanças dinâmicas induzidas pela força ortodôntica no deslocamento dentário e na morfometria óssea em um modelo OTM de rato ao longo de 31 dias, usando uma nova análise 3D e ancoragem óssea. Estas mudanças dinâmicas podem fornecer evidências importantes sobre os períodos de janela ideais para investigar alterações moleculares microscópicas. Além disso, a correlação potencial entre a taxa de OTM e a morfometria óssea em diferentes momentos após a aplicação da força ortodôntica poderia fornecer diretamente diretrizes instrutivas não apenas para a pesquisa básica, mas também para os clínicos.