A cara em mudança da ortodontia Understand article
Traduzido por Bruno Fontinha. A maioria de nós já teve de endireitar os dentes com aparelho. No entanto, poucos saberão que, a ortodontia envolve uma parte considerável de ciência fundamental e de tecnologia em mudança constante.
Tony Bot; Fonte da imagem:
Flickr
A maioria de nós está bastante familiarizada com a ortodontia como sendo algo de engenharia mecânica no interior da boca – todos aqueles aparelhos metálicos, placas e arames. Mas quantos de nós estarão conscientes das diferenças científicas relacionadas com esta área da medicina dentária? Os ortodontistas de hoje têm de não só compreender, mas também aplicar, uma boa parte de ciência especializada – desde genética até à metalurgia.
O que é a ortodontia?
National Archives e Records
Administration; Fonte da
imagem: Wikimedia Commons
A ortodontia é o ramo da medicina dentária relacionada com o diagnóstico e correcção das irregularidades dos dentes e das gengivas. É usada para atingir muito mais do que um sorriso Hollywodesco perfeito: as nossas gengivas e dentes são usados para falar, assim como para a mastigação, logo, a ortodontia está preocupada em como a anatomia facial afecta estas funções, assim como possíveis melhoramentos cosméticos.
Nós, os ortodontistas, estamos sempre a procurar os últimos conhecimentos e técnicas de diversos e relevantes ramos científicos para aplicá-los no nosso trabalho. Alguns exemplos encontram-se na tabela 1. Neste artigo, iremos olhar para diversas áreas em maior detalhe.
| Genética | Nós precisamos de sermos capazes de diagnosticar se um determinado problema possui uma causa genética, de modo a que possamos tratá-lo efectivamente. |
| Crescimento e desenvolvimento | Os rostos humanos sofrem alterações à medida que amadurecem e envelhecem, devido a alterações nos tecidos corporais. A compreensão destes processos permite-nos influenciá-los de um modo positivo. |
| Fisiologia | Todos somos diferentes uns dos outros no modo exacto como respiramos, mastigamos, engolimos e falamos. Função e forma estão intimamente relacionadas, logo, estes processos terão de ser tidos em conta no diagnóstico e no plano de tratamento para cada paciente (figura 1). |
| Microbiologia | Ensinando aos nossos pacientes sobre saúde oral e remoção da placa dental, nós ajudamos a prevenir a queda de dentes e doenças nas gengivas. |
| Biomecânica | Nós aplicamos as leis da mecânica no ajustamento da posição dos dentes. Nós precisamos de assegurar que as forças resultantes do nosso trabalho produzem somente os movimentos que são necessários. |
| Metalurgia e a ciência dos materiais | Tal como os metais, nós usamos alginatos e silicones para fazer moldes, compósitos e cimento de ionômero de vidro para vedar e colar, estuque para fazer modelos de gesso, e também resinas para criar aparelhos removíveis. Nós precisamos de compreender as propriedades físicas e químicas de cada material de modo a usá-los da melhor maneira em cada paciente. |
| Física | A maioria das resinas ortodônticas podem ser curadas (polimerizadas) usando luz. Estão disponíveis quatro tipos principais de fontes de luz polimerizadoras: lâmpadas de halogénio, lâmpadas de arco de plasma, lasers de árgon, e díodos emissores de luz. |
| Radiologia | As radiografias ajudam-nos a diagnosticar problemas complexos. Nós usamos vários tipos de radiografias, de modo a se ter vários olhares de diferentes ângulos (frontal, de perfil ou panorâmico) ou usar diferentes técnicas de imagem (scanners, ressonância magnética ou tomografia computorizada). |
Genética e biologia molecular na ortodontia
Alguns dos problemas que os ortodontistas têm de lidar possui uma origem genética (figura 2). Apesar de estes estarem em minoria, outros resultam de anomalias genéticas no modo como a cabeça e o rosto desenvolvem-se antes do nascimentow1. No estado embrionário, o desenvolvimento das estruturas faciais começa com a formação das células da crista neural no local do cérebro. Estas células irão depois migrar para formar o tecido que se diferenciará em células designadas osteoblastos, condroblastos e células odontogénicas. Estas irão posteriormente desenvolver-se para dar origem aos tecidos duros da cabeça e pescoço – os ossos, cartilagem e dentes.
Imagem cortesia de: Sophie e Georges Rozencweig
Durante este processo, moléculas designadas de factores de sinalização e factores de transcrição desempenham uma acção importante. Os factores de sinalização são o modo como uma determinada célula desencadeia uma resposta numa outra célula, enquanto que os factores de transcrição controlam quais as sequências específicas de ADN que são usadas para produzir mARN e depois proteínas. Por exemplo, nós sabemos que se o factor de sinalização TGF-β se encontar inactivo, isto causa fendas no céu da bocaw2 e malformações no maxilar superior. Mutações nos próprios receptores (onde a resposta é desencadeada) específicos para o factor de sinalização FGF causa também um grande número de anomalias craniofaciais.
Imagem cortesia de: Sophia e Georges Rozencweig
embrionárias humas.
Cientistas estão a investigar
se as células estaminais
podem ser induzidas a
desenvolverem-se em
dentes.
Imagem cortesia de: Nissim
Benvenisty; Fonte da imagem:
Wikimedia Commons
Outro exemplo é o de factores de transcrição associados aos genes homeobox. Estes factores de transcrição são especialmente importantes no desenvolvimento correcto das células da crista neural nas estruturas do esqueleto que formam a cabeça e o rosto, logo defeitos no modo como estes genes são transcriptos pode conduzir a anomalias no desenvolvimento facial.
Outro exemplo da importância da biologia molecular para a ortodontia é a recente descoberta da polpa dentária (a área de tecido conectivo situada no centro do dente) conter valiosas células estaminais, que podem ser induzidas a formar outros tipos de células. Logo quando um dente é extraído ou cai, as células estaminais podem ser recolhidas e armazenadas para tratamentos futuros. As células estaminais estão já a ser utilizadas no tratamento de diversos cancros, e novas aplicações terapêuticas podem estar no horizonte. Por exemplo, investigadores estão a explorar se as células estaminais podem ser usadas para fazer crescer uma substituição natural de um dente em falha.
Biomecânica e ortodontia
A quantidade de força necessária para fazer mover um dente depende do seu tamanho e do tipo de movimento (rotação ou deslizamento). A força motora necessita também de uma âncora, logo, um grupo de dentes e aparelhos são selecionados e usados como ancoragem (figuras 3 e 4).
Esquerda: Um raio-x tirado depois da extracção, na qual se vê o espaço de onde o canino superior esquerdo fora removido, assim como a mini-placa que foi usada para fechar a lacuna.
Direita: O resultado: o primeiro premolar superior esquerdo foi deslocado para a frente para substituir o canino em falta.
Imagens cortesia de: Sophia e Georges Rozencweig
Meio: Fase inicial do tratamento, na qual se vê a lacuna causada pela remoção do dente.
Direita: A lacuna foi fechada com êxito.
Clique na imagem para ampliar.
Imagens cortesia de: Sophia e Georges Rozencweig
Como ortodontistas, a nossa tarefa é decidir sobre a melhor combinação de forças e ancoragem de modo a atingir os movimentos correctos, sem efeitos adversos. Nós revemos cada etapa do tratamento de modo a certificarmo-nos de que tal está a acontecer; se não for o caso, precisamos de mudar o plano de tratamento.
Na ortodontia tradicional, aparelhos como chapéus e artefactos de uso semelhante e elásticos intra-orais são usados para fortalecer a ancoragem, o que requer uma grade colaboração por parte do paciente. Hoje em dia, mini-parafusos de titânio podem ser usados em diversos casos (figura 4).
que liga os aparelhos,
actuando como um engenho
para guiar e mover o dente.
Sem o arame, o dente nunca
iria movimentar-se.
Imagem cortesia de: bluebike;
Fonte da imagem: Flickr
Metalurgia e ortodontia
As forças usadas na ortodontia provêm dos arames (figura 5). No início do tratamento, os arames precisam de ser bastante elásticos para forçarem o movimento dos dentes individualmente. Numa fase posterior, os arames têm de ser mais rígidos para assegurar a estabilidade enquanto um bloco inteiro de dentes é deslocado.
Os ortodontistas podem escolher os arames a partir de uma variedade de materiais metálicos:
- Aço inoxidável: facilmente moldável e que possui uma alta rigidez, logo, assegura estabilidade.
- Ligas de nitinol: as ligas de nitinol-titânio possuem uma alta elasticidade. Elas produzem uma força fraca mas constante que é adequada para as fases iniciais de alinhamento. No entanto, elas não podem ser soldadas.
- Ligas com memória de formaw3: estes metais possuem diversas elasticidades dependendo da temperatura. Conseguem ser dobrados para inserção no interior da boca; Uma vez lá, eles “tentam” recuperar a sua forma inicial, exercendo a força sobre os dentes.
A disciplina dinâmica
estaria completa sem que
cada fenda da tua boca seja
escrutinada com um
pequeno espelho circular.
Imagem cortesia de: ben
matthews :::; Fonte da
imagem: Flickr
Como se pode observar, os ortodontistas precisam de ser bons cientistas para poderem acompanhar o conhecimento em mudança constante e as inovações tecnológicas no seio da sua disciplina. Logo, se um estudante na sua aula perder uma aula de ciência devido a uma consulta com um ortodontista, não se preocupe – pode ser a oportunidade perfeita para aprender sobre as últimas descobertas em biologia molecular, ou mesmo servir de inspiração para se tornar um cientista de materiais.
Web References
- w1 – Ver o vídeo da BBC sobre desenvolvimento facial.
- w2 – Esta animação mostra como as feridas no céu da boca se desenvolvem (voz-off em Russo).
- w3 – Site da internet do UK´s National STEM Centre oferece um livro gratuito transferível sobre metais e ligas com memória de forma, juntamente com sugestões para professores em como apresentar as ideias na sala de aula, assim como fichas de actividades para estudantes e notas para professores é técnicos.
Resources
- O site da internet Archwired, mantido por um adulto que usa aparelhos ortodônticos, possui artigos sobre vários tópicos de ortodontia.
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Por exemplo, como os aparelhos funcionam ou uma breve história sobre ortodontia.
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- Outra história breve sobre a ortodontia no site da Internet About.com
- O site da internet The Braces Knowledge base, também mantido por um adulto que usa aparelhos ortodônticos, oferece informação sobre aparelhos ortodônticos de uma modo compreensivo e ilustrado.
- O site da Internet da Sociedade Britânica de Ortodontia oferece informação sobre educação e investigação, assim como carreiras em ortodontia.
- A medicina dentária possui um surpreendente historial longínquo. Recentemente, uma obturação foi encontrada num maxilar fossilizado de um homem que viveu à 6500 anos atrás no que é agora a Eslovénia. Para saber mais, ver:
-
Bernardini F et al. (2012) Beeswax as dental filling on a Neolithic human tooth. PLOS One 7(9): e44904. doi: 10.1371/journal.pone.0044904
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PLOS One é um periódico de acesso aberto, logo, este e todos os outros artigos são de acesso livre.
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Barras C (2012) Oldest dental filling is found in a Stone Age tooth. New Scientist.
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- Para saber mais sobre como a luz pode ser usada na polimerização, ver:
-
Douglas P, Garley M (2010) Chemistry and light. Science in School 14: 63-68.
-
- Para saber mais sobre como as células estaminais podem ser usadas em medicina, ver:
-
Hadjimarcou M (2009) Review of Potent Biology: Stem Cells, Cloning, and Regeneration. Science in School 11: 92.
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- Financiado pelo Comissão Europeia, o site da internet Eurostemcells oferece informação e ferramentas educacionais sobre élulas estaminais e o seu impacto na sociedade.
Review
Todos nós temos experiência em visitar um dentista: para alguns, estas visitas poderão não ser nada de mais; para outros, podem ser verdadeiras experiências traumáticas.
No entanto, até que ponto compreendemos nós o papel de um dentista? No Reino Unido, todos os dentistas têm de passar por um período de 5 anos de estudo para possuírem uma primeira qualificação dentária. Aqueles que desejem em especializarem-se em ortodontia terão de possuir uma experiência dentária, assim como mais 3 anos de qualificação na especialidade. Além do treino clínico, o estudante de medicina dentária terá de aprender sobre biologia molecular, anatomia e fisiologia, ciência dos materiais e doenças humanas. Tal como um estudante de dentária com quem eu estive na universidade disse, “ Está tudo interligado, sabe!”
Medicina dentária é a carreira que diversos jovens escolhem para estudar na universidade. No entanto, especialmente nas escolas do Reino Unido, somente uma pequena parte (se tanto) do tempo é dedicada a estudar a boca, os dentes ou a ciência dentária. Este artigo proporciona um excelente material de leitura para aqueles estudantes que estão a pensar numa carreira em medicina dentária. Pode também ser usado por professores para oferecer uma introdução a medicina dentária e às suas subespecialidades, e também para ajudar estudantes a fazer uma escolha informada sobre as suas carreiras futuras.
Além disso, o artigo oferece um contexto alternativo para as aulas de biologia sobre transcrição e tradução de ADN, sinalização celular e diferenciação celular, e células estaminais totipotentes. Os professores podem usar o artigo como uma base para uma discussão de grupo ou projecto de investigação; alternativamente podem recomendá-lo como material de leitura de pano de fundo antes do começo das aulas. Para as aulas de física e de ciência dos materiais, o artigo oferece também uma visão sobre as aplicações em tempo-real de ligas, compósitos e materiais inteligentes. Num contexto social, o artigo pode servir como base para uma discussão sobre cuidados de saúde no mundo desenvolvido, usando o tratamento para as feridas no céu da boca como um exemplo.
Jonathan Schofield, McAuley Roman Catholic High School, Doncaster, Reino Unido