Considerazioni metodologiche sui test di push-out in Endodonzia

Vorremmo cogliere l'occasione per commentare la Lettera all'Editore che ha trattato vari problemi relativi all'uso dei test push-out nella ricerca endodontica (Moinzadeh et al. 2014). Prima di tutto, dobbiamo sottolineare che siamo d'accordo con la conclusione alla fine della Lettera, ovvero: ‘Gli studi di laboratorio dovrebbero essere valutati criticamente dal punto di vista metodologico, e dovrebbero essere fatti sforzi per migliorare i modelli ex vivo attuali’, poiché crediamo anche che siano necessari tentativi per migliorare i metodi sperimentali push-out in Endodonzia. Tuttavia, desideriamo affrontare i principali aspetti metodologici sollevati dagli autori per migliorare i test push-out, al fine di evitare malintesi che potrebbero diventare comuni nella ricerca futura in questo campo.

1. Il attrito scorrevole, piuttosto che la vera resistenza del legame, contribuisce in gran parte alla resistenza alla dislocazione

Questa affermazione è stata generalmente accettata nella letteratura e siamo d'accordo con gli autori su questo punto. Tuttavia, da una prospettiva della scienza dei materiali, una chiara misconcezione è pensare che i test di push-out in Endodonzia siano un output affidabile per misurare la vera adesione dei materiali di otturazione alle pareti del canale radicolare, o addirittura come ‘un potenziale marcatore surrogato per gli esiti endodontici’. È ben noto che l'adesione è un processo complesso e non è probabile che si verifichi in modo efficace all'interno dello spazio del canale radicolare. Di conseguenza, sarebbe più importante (i) comprendere come i diversi materiali di otturazione siano inclini a resistere alle forze di dislocazione che potrebbero influenzare i materiali all'interno del canale radicolare e (ii) essere in grado di classificare in modo affidabile la qualità dei materiali e delle tecniche di otturazione. In breve, gli studi di push-out dovrebbero essere considerati semplicemente come normali test ‘da banco’ che dovrebbero essere non laboriosi. Un test di laboratorio quasi ideale dovrebbe essere utilizzato come screening preliminare, dove questioni finanziarie, etiche e pratiche non possono limitare la loro applicazione. Pertanto, questi test non possono essere correlati ai veri ‘esiti endodontici’ o avere ‘significato clinico’.

       2. La geometria del canale radicolare nella sezione sottile dovrebbe essere divergente nella direzione anteriore del carico applicato per ridurre il contributo dell'attrito scivolante alla resistenza alla dislocazione

Infatti, questa non è una proposta nuova ed è già stata utilizzata in diversi studi. Come sottolineato da Moinzadeh e colleghi, l'effetto Poisson può aumentare la ritenzione dei materiali a causa della loro deformazione trasversale indotta dalle forze di espulsione. Pertanto, quando si utilizzano cavità a lati paralleli, l'effetto Poisson può aumentare l'attrito scivolante effettivo e interferire con i risultati finali. Tuttavia, va sottolineato che una buona standardizzazione della cavità è certamente di maggiore importanza rispetto alla configurazione della cavità stessa. Questa standardizzazione è difficile da creare quando si utilizzano veri canali radicolari preparati con strumenti/bur disponibili attualmente per la preparazione del canale radicolare, come discusso di seguito. Infatti, la nostra preoccupazione per la creazione di una base anatomica affidabile (condizioni anatomiche ben standardizzate) è in effetti più rilevante poiché migliorerà la validità interna delle valutazioni comparative. È anche importante sottolineare che l'impatto reale dell'effetto Poisson sui risultati dei test di espulsione quando si utilizzano campioni sottili 1 mm rimane sconosciuto per il test dei materiali di riempimento radicolare con due interfacce (materiale di base e sigillante).

       3. Quando si testano materiali diversi, le differenze nel modulo elastico dovrebbero essere evitate o almeno riportate

Dal punto di vista teorico, questa è una misura ragionevole che migliorerà la qualità complessiva della ricerca, ma ancora una volta non è nuova (Chen et al. 2013). Non si sa (e forse è improbabile) che il modulo elastico di un sigillante utilizzato in un volume/spessore così ridotto, quando combinato con un materiale di base, possa influenzare significativamente il risultato del test di push-out; tuttavia, l'ideale sarebbe valutare sperimentalmente il ruolo effettivo del modulo elastico dei materiali di riempimento radicolare nei risultati finali del push-out.

       4. I campioni di push-out dovrebbero essere tagliati dopo l'applicazione e l'indurimento del materiale testato, affinché i risultati dimostrino un'influenza realistica del fattore C.

Attualmente, l'influenza negativa del fattore C sulla resistenza alla dislocazione dei materiali di riempimento radicolare è quasi sempre limitata ai sigillanti a base di resina metacrilica. Quando si considera la classe di riferimento dei sigillanti per canali radicolari, come i sigillanti a base di resina epossidica come AH Plus (De Trey Dentsply, Konstanz, Germania), il fattore C ha solo un effetto trascurabile sul risultato complessivo del test (Kim et al. 2010). Quindi, è anche ragionevole supporre che proprietà fisico-chimiche diverse dal modulo elastico, come il cambiamento dimensionale e il grado di polimerizzazione, siano coinvolte nelle prestazioni del sigillante all'interno dello spazio del canale radicolare quando sottoposto al test di push-out. È importante notare, tuttavia, che i riempimenti radicolari consistono in un materiale di base più un sigillante; quindi, ci sono almeno due interfacce che possono essere 'spinte' fuori dallo spazio del canale, e questo potrebbe creare una fonte sistematica di errore. Pertanto, gli studi che si sono concentrati solo sulle proprietà del sigillante, hanno riempito lo spazio del canale solo con il sigillante per ottenere un migliore controllo sul modo di fallimento. In questo modo, si evita il bias relativo alla classificazione del modo di fallimento, poiché tutti i fallimenti in questo modello avranno senza dubbio una natura adesiva, che riflette anche veramente la resistenza del legame tra il sigillante e la dentina (Neelakantan et al. 2011).

       5. La preparazione e l'uso di cavità artificiali nelle regioni di dentina che non corrispondono alla regione del canale radicolare preparato

Dal punto di vista della scienza dei materiali, la creazione di cavità dentinali artificiali presenta diversi vantaggi che gli autori non hanno preso in considerazione. A prima vista e come affermato da Moinzadeh e colleghi, la riproduzione della situazione clinica è considerata un vantaggio principale quando si utilizzano le pareti di dentina intracanalari di denti umani estratti nei test di push-out. Tuttavia, la considerevole variazione nella morfologia del canale radicolare rende la standardizzazione anatomica una sfida e quindi la creazione di gruppi sperimentali e di controllo bilanciati diventa un compito difficile (Hülsmann et al. 2005). Considerando che i canali hanno forme trasversali dissimili a diversi livelli della radice all'interno dello stesso dente, la selezione del campione basata solo sull'uso di denti monoradicolati porta a una scarsa standardizzazione e significa che il modello sperimentale diventa più distaccato da una condizione solida per la comparabilità sperimentale. Pertanto, una delle principali limitazioni dei test di push-out è la difficoltà di creare una linea di base affidabile poiché l'anatomia intricata e la morfologia variabile del substrato (dentina) sono fattori confondenti (De-Deus 2012). Vale anche la pena menzionare che la presenza di zone contenenti calcosferiti lungo la parete del canale può aumentare la ritenzione del sigillante nelle aree non strumentate del canale radicolare, il che potrebbe avere anche un'influenza casuale sui saggi di push-out (Huffman et al. 2009). Inoltre, gli studi di push-out che utilizzano denti naturali hanno altri potenziali fattori confondenti come l'età del dente, il tempo di stoccaggio, la quantità e la distribuzione della dentina sclerotica, la microdurezza della dentina e il modulo di elasticità, che devono tener conto di alcune delle differenze nei risultati tra gli studi. In sintesi, l'uso di gruppi sperimentali randomizzati di piccole dimensioni di denti riempiti di radice non è in grado di superare gli importanti effetti delle varianze biologico-chimico-fisiche intrinseche della dentina radicolare e della forma del canale. Quando si utilizzano denti umani estratti per questo tipo di valutazione, il potenziale di variazioni è forte e può spiegare le grandi deviazioni standard riportate in relazione ai valori medi trovati in alcuni studi. Pertanto, le differenze nell'attrito scivoloso o nel modulo elastico del materiale che sono considerate rilevanti dagli autori sono in qualche modo meno rilevanti se il substrato di base non è ben standardizzato. D'altra parte, l'uso di campioni di prova geometricamente ben standardizzati (spazi canalari artificiali) è un tentativo di superare le differenze anatomiche individuali degli spazi canalari naturali, che generalmente rendono impossibile il confronto dei risultati dei test di push-out. L'impiego di spazi canalari artificiali consente la creazione di gruppi sperimentali bilanciati e anche condizioni intracanalari di pulizia e modellamento simili, che è quasi impossibile ottenere quando si utilizzano gruppi sperimentali randomizzati di piccole dimensioni di denti riempiti di radice.

       6. Le superfici testate devono essere preparate secondo procedure corrispondenti ai protocolli endodontici

Questa raccomandazione si basa solitamente sulla razionalità filosofica prevalente nel campo scientifico endodontico, che afferma che gli studi di laboratorio dovrebbero seguire le condizioni di trattamento clinico della vita reale per essere considerati validi. Tuttavia, essere ‘usuale’ non significa necessariamente essere ‘corretto’ da una prospettiva scientifica. In realtà, tradurre i risultati degli studi di laboratorio nel contesto clinico non è sempre semplice o addirittura possibile. Una comprensione scientifica affidabile di un trattamento clinico, materiale o tecnica deve partire da qualche parte. Pertanto, un approccio basato su prove ben noto ha come prerogativa che il ‘punto di partenza’ scientifico dovrebbe sempre essere rappresentato dagli studi di laboratorio, poiché sono in grado di creare una comprensione di base che è rapida e sicura, ha un costo minimo e supera molte preoccupazioni etiche. Inoltre, gli studi di laboratorio possono essere progettati in modo da controllare le variabili confondenti e quindi isolare in modo affidabile la variabile di interesse. La conseguenza è che i risultati di studi di laboratorio metodologicamente solidi possono essere affidabili, comparabili e riproducibili. Gli studi di laboratorio hanno il vantaggio di utilizzare disegni sperimentali in grado di massimizzare la loro validità interna, e questo dovrebbe essere il focus dei miglioramenti suggeriti per i modelli sperimentali di push-out in Endodonzia. Pertanto, non è necessario preparare superfici di prova secondo procedure cliniche, poiché lo scopo principale è limitato a creare campioni standardizzati del substrato dentinale, che è difficile da creare utilizzando procedure corrispondenti ai protocolli endodontici della vita reale. In altre parole, non è possibile ottenere ‘una corretta modellazione’ e ‘condizionamento delle pareti della cavità’ utilizzando strumenti endodontici clinici standard, il che di solito porta a risultati finali imprevedibili a causa della configurazione anatomica variabile dei canali radicolari.

Seguendo la stessa logica, i risultati di push-out ottenuti utilizzando fette sottili convenzionali di denti naturali non possono essere ‘estrapolati a ciò che avviene all'interno di un intero canale’. È importante tenere a mente che un modello di push-out ideale può solo classificare i materiali/tecniche di otturazione, piuttosto che fungere da linee guida per la decisione clinica. Pertanto, regole e principi standard per i ‘test di banco’ convenzionali dovrebbero guidare il design della ricerca dei modelli sperimentali di push-out per scopi endodontici al fine di creare condizioni affidabili e comparabili e ottenere risultati riproducibili. Pertanto, è importante sottolineare che la conclusione ‘il test di push-out è un test prezioso’ non è supportata dalla logica della lettera presentata da Moinzadeh e collaboratori o da qualsiasi ricerca sperimentale fino ad ora. Piuttosto, potrebbe essere una scelta prudente e più saggia tenere a mente che i test di push-out possono contribuire alla comprensione delle proprietà di specifici materiali di otturazione e della loro relazione con la dentina radicolare, ma nulla di più di questo.

Autori: G. De-Deus, E. Souza, M. Versiani

Riferimenti:

1. Chen WP, Chen YY, Huang SH, Lin CP (2013) Limitazioni del test push-out nella misurazione della resistenza di adesione. Journal of Endodontics 39, 283–7.
2. De-Deus G (2012) Ricerca che conta – studi sul riempimento dei canali radicolari e sulle perdite. International Endodontic Journal 45, 1063–4.
3. Huffman BP, Mai S, Pinna L, Weller RN, Primus CM, Gutmann JL (2009) Resistenza alla dislocazione del ProRoot Endo Sealer, un sigillante per canali radicolari a base di silicato di calcio, dalla dentina radicolare. International Endodontic Journal 42, 34–46.
4. Hülsmann M, Peters OA, Dummer PMH (2005) Preparazione meccanica dei canali radicolari: obiettivi di modellatura, tecniche e mezzi. Endodontic Topics 10, 30–76.
5. Kim YK, Grandini S, Ames JM et al. (2010) Revisione critica sui sigillanti per canali radicolari a base di resina metacrilica. Journal of Endodontics 36, 383–99.
6. Moinzadeh AT, Jongsma L, Wesselink PR (2014) Considerazioni sull'uso del test “push-out” nella ricerca endodontica. International Endodontic Journal doi: 10.1111/ iej.12416. [Epub ahead of print].
7. Neelakantan P, Subbarao C, Subbarao CV, De-Deus G, Zehnder M (2011) L'impatto della condizionamento della dentina radicolare sulla capacità di sigillatura e sulla resistenza di adesione push-out di un sigillante per canali radicolari a base di resina epossidica. International Endodontic Journal 44, 491–8.