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ISSN 0001-0944 (Impreso)
Órgano Oficial de la Asociación Dental Mexicana

2026, Número 4

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Rev ADM 2026; 83 (4)


Microdureza y caracterización del esmalte dental después del descementado de aparatología ortodóncica: estudio in vitro.

Jiménez-Monge, Jorge Alberto1; Lara-Carrillo, Edith2; Velázquez-Enríquez, Ulises3; Toral-Rizo, Víctor Hugo4; Morales-Luckie, Raúl Alberto5; Lovera-Rojas, Nayeli6; Salmerón-Valdés, Elías Nahúm7; Morales-Valenzuela, Adriana Alejandra8; Santillán-Reyes, Ana Miriam9; García-Verónica, Alicia10; Guzmán-Celaya, Gloria Elena11

Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 30
Paginas: 209-215
Archivo PDF: 1498.56 Kb.


RESUMEN

Introducción: en ortodoncia se genera retención con ácido para adherir aparatos ortodóncicos. Objetivo: determinar la microdureza y caracterización del esmalte después de descementar aparatología ortodóntica. Material y métodos: estudio longitudinal con 68 premolares divididos en: G1-control, G2-experimental sin aparatología, G3-colocación de brackets metálicos y G4-colocación de brackets estéticos. Se sometieron a pH cíclico para posteriormente medir la microdureza del esmalte y su caracterización por espectroscopia de energía dispersiva (EDS). Se aplicó prueba ANOVA, con una p < 0.05 para establecer diferencias estadísticamente significativas. Resultados: la microdureza del esmalte se afectó en todos los grupos experimentales, aunque en los grupos G3 con G4 no se observaron diferencias (p = 0.568). Se demostró mayor presencia de carbono en grupos G3 y G4, con diferencias en comparación con G1 y G2. Los resultados del oxígeno indican que G2 mostró diferencias con el resto de los grupos. Referente al calcio y fósforo, los grupos G1 y G2 mostraron diferencias en comparación con G3 y G4. Conclusiones: la aplicación de ácido al esmalte impacta su microdureza, sin importar el tipo de bracket colocado. Hubo mayor pérdida de calcio y fósforo con presencia de brackets, pero el bracket adherido disminuyó el impacto del pH cíclico, pero se afectó el esmalte en el proceso de descementación, lo que puede ser factor de riesgo para lesiones dentales futuras.



INTRODUCCIóN

El esmalte dental es considerado el tejido más duro del cuerpo humano por su alto contenido de material inorgánico, principalmente hidroxiapatita (96%). Algunos estudios consideran que tiene una dureza de 5 en la escala de Mohs. Sin embargo, esta dureza compromete la elasticidad de la sustancia adamantina, haciéndolo más susceptible a micro- y macrofracturas.1-3

En ortodoncia se manipula la superficie del esmalte disolviendo sus minerales con la aplicación de un gel de ácido ortofosfórico en una concentración de 30 a 37% durante 15 segundos, con la finalidad de producir una superficie retentiva para los materiales resinosos y así poder adherir ciertos aparatos ortodóncicos, lo que puede incrementar la susceptibilidad del esmalte a daños físicos por el estrés ocasionado en la superficie debido al constante cementado y descementado de los aparatos.4-6

La microdureza se define como la resistencia que ofrece la superficie a la penetración o indentación permanente de materiales muy duros y de zonas pequeñas, por lo cual constituye un indicador de la calidad del esmalte dental para resistir procesos de desgaste y efectos erosivos. Las pruebas utilizadas con mayor frecuencia para evaluar la dureza superficial son las de Brinell, Rockwell, Vickers y Knoop.7-10

En odontología, la medición de espectroscopia de energía dispersiva (EDS) en el esmalte ha proporcionado información sobre la presencia de diversos elementos como son oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, fósforo, sodio y potasio; sin embargo, los de mayor interés son el carbono, calcio, fósforo y oxígeno, puesto que son los que conforman la hidroxiapatita, principal mineral del esmalte dental.11-15

El objetivo de la presente investigación fue determinar la microdureza y caracterización superficial del esmalte en premolares humanos extraídos por indicación ortodóncica después del descementado de aparatología fija ortodóntica por debajo de su colocación.



MATERIAL Y MéTODOS

El presente estudio, de tipo longitudinal y experimental, obtuvo el número CEICIEAO-2022-015 de registro ante el Comité de Ética en Investigación del Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Odontología de la Universidad Autónoma del Estado de México. La muestra analizada estuvo constituida por 68 premolares extraídos por indicaciones ortodóncicas, preservados en timol en una concentración al 0.1% para evitar la deshidratación y proliferación bacteriana.

Una vez obtenida la muestra, se removieron tejidos blandos remanentes con una hoja de bisturí del número 15, se colocaron en bases acrílicas autocurables (NicTone, MDC® Dental México) y se pulió la superficie vestibular del diente con discos de pulido Sof-lexXT (3M Unitek, Monrovia, Calif). Los dientes fueron divididos en cuatro grupos con 17 dientes cada uno:

  • • Grupo control (G1): grupo que no se sometió a pH cíclico y sin colocación de brackets.
  • • Grupos experimentales: G2: se sometieron a pH cíclico, sin colocación de brackets. G3: se sometieron a pH cíclico, con colocación de brackets metálicos (3M Unitek Gemini, Roth 018, Monrovia, Calif). G4: se sometieron a pH cíclico, con colocación de brackets estéticos (3M Clarity Advanced, Roth 0.018, Monrovia, Calif).

Para la adhesión de los brackets, se colocó ácido ortofosfórico al 37% (grabador universal Scotchbond de 3M, Monrovia, Calif) por 15 segundos, se irrigó la superficie con agua en espray y se secó con aire comprimido; posteriormente se colocó el bonding (Transbond MIP adhesivo insensible a la humedad, 3M Unitek), se cementó el bracket con resina (Transbond XT 3M Unitek) y finalmente se fotopolimerizó con lámpara (Bluephase N MC, Ivoclar-Vivadent), con una intensidad de 800 mW/cm2 y una longitud de onda de 430 a 490, durante 20 segundos.

Para simular el medio ambiente bucal, los dientes se colocaron en soluciones remineralizantes compuestas por 1.5 mM de CaCl2, 0.9 mM de Na2PO4 y 0.15 mM de KCI durante 21 horas y desmineralizantes conformadas por 2.2 mM de CaCl2, 2.2 mM de NaH2PO4, 0.05 nM de ácido acético y 1 nM de KOH durante 3 horas en incubadora a una temperatura de 37 °C, realizando los cambios de soluciones durante 15 días.16

Transcurridos 15 días, se descementó la aparatología con una pinza para remover brackets (Hu-Friedy®), limpiando la superficie con pinza quita resinas (Hu-Friedy®).

De los 17 dientes, se seleccionaron de manera aleatoria dos dientes de cada grupo, los cuales no fueron sometidos al microdurómetro para su análisis en microscopio electrónico de barrido (SEM).

La muestra de 17 dientes por grupo se analizó en el microdurómetro Vickers (Micromet 1 Micro hardness taster, Buehler LTD Lake Bluff, Illinois 60044 USA), con una carga de 200 gramos de fuerza por 15 segundos.

La caracterización del esmalte de los dos dientes seleccionados de cada grupo se obtuvo con microscopio electrónico de barrido (modelo JSM-6510LV, JEOL México) a una magnificación de 800×.

Se obtuvo la estadística descriptiva de los grupos experimentales y control. Respecto a los datos de microdureza, así como a los de carbono, oxígeno, calcio y fósforo, se aplicaron pruebas de normalidad Shapiro-Wilk, obteniendo una distribución normal de los datos. Posteriormente, se realizó estadística paramétrica utilizando la prueba ANOVA para determinar la presencia de diferencias estadísticamente significativas, con un valor de p < 0.05; después de determinar dichas diferencias, se realizó una prueba post hoc de Tukey para establecer la existencia de dichas diferencias entre grupos. El análisis se realizó con el paquete estadístico SPSS versión 27.



RESULTADOS

En la Tabla 1 se muestran las medidas de tendencia central de microdureza de cada grupo en escala de Vickers.

Al aplicar la prueba ANOVA para la comparación entre grupos, se observó una diferencia estadísticamente significativa con un valor de p = 0.000. Posteriormente, con la prueba de Tukey se demostraron estas diferencias estadísticas, excepto entre G3 y G4 (p = 0.568).

Con respecto al análisis de EDS, se seleccionaron elementos constitutivos de la hidroxiapatita como carbono, oxígeno, calcio y fósforo obtenidos en porcentajes de masa. Para determinar las diferencias, se aplicó nuevamente la prueba ANOVA para cada uno de los elementos, encontrando diferencias significativas entre grupos, identificándolos posteriormente por la prueba de Tukey. La Tabla 2 muestra los valores promedios de cada uno de los elementos antes mencionados. En la Tabla 3 se muestran las comparaciones de acuerdo con la prueba de Tukey entre grupos y elementos, observando variabilidad de los componentes del esmalte.

Al comparar el carbono del G1 con los grupos experimentales, se encontraron diferencias estadísticamente significativas con G3 y G4, que fueron los que tenían bracket metálico y estético (p = 0.000). Se observó el mismo comportamiento al comparar el G2 con G3 y G4 (p = 0.000). Entre G1 y G2 no se encontraron diferencias significativas (p = 0.438); tampoco entre G3 y G4 (p = 0.159).

Los resultados del oxígeno indican que sólo se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre G1 con G2 (p = 0.007), G2 con G3 (p = 0.002) y G2 con G4 (p = 0.003).

Referente al calcio, las diferencias estadísticas se observaron en todas las comparaciones, a excepción de G3 con G4 (p = 0.761), es decir, entre el tipo de material del bracket utilizado.

Y respecto a las diferencias del fósforo entre grupos, todas fueron significativas a excepción de G1 con G2 (p = 0.912), referente a la comparación del grupo control con aquel que no se colocó bracket en su superficie.

Por último, en las micrografías con una magnificación ×800, la Figura 1A muestra al G1 con características de un esmalte sano; la Figura 1B corresponde al G2, en la cual puede verse una superficie más irregular debido a la acción del pH cíclico al que fue sometido, y las Figuras 1C y 1D muestran las superficies de los grupos experimentales posteriores al retiro del bracket metálico y estético, respectivamente; en éstas se aprecian superficies con mayor porosidad, características de la desmineralización causada por el ácido ortofosfórico y el pH cíclico.



DISCUSIóN

Se tiene la creencia de que el tratamiento de ortodoncia culmina con la fase de retención; sin embargo, deben de ser atendidas las secuelas que puedan ocasionarse por el grabado ácido del esmalte, enfermedad periodontal durante el tratamiento o lesiones por la remoción de restos resinosos, entre otros.17-20

Se ha asociado la microdureza dental con el grado de mineralización del esmalte, existiendo diversos métodos para medirla. El indentador Vickers ha mostrado ser el más práctico debido a la facilidad de medición de diagonales: basta con medir dos líneas rectas para conocer el área de la huella.21

En este estudio se evaluó la microdureza del esmalte después del descementado de la aparatología fija, observando una franca disminución de ésta, con diferencias significativas. Al someter los grupos al pH cíclico, se pudo observar una diferencia entre los grupos experimentales que presentaban brackets y el grupo experimental que no presentaba. Esto podría traducirse en que la interfase de la resina con el bracket funciona como un protector de efectos químicos mientras se encuentran adheridos a la superficie del esmalte, sin importar el tipo de bracket que se adhiera, ya que no hubo diferencias entre los grupos de bracket cerámico o metálico.

Lo anterior podría corroborarse con estudios realizados en dientes con brackets y agentes blanqueadores. Por ejemplo, De-Melo-Oliveira y colaboradores22 evaluaron el gel blanqueador debajo de la superficie del bracket, demostrando que los cambios pueden ser variables y no hay una penetración importante del gel por debajo de la malla del bracket; de igual manera, Pinzan-Vercelino y su equipo23 realizaron un estudio con pastas blanqueadoras caseras, obteniendo un resultado parecido.

Es importante destacar que en este estudio se valoraron los cambios de la superficie del esmalte directamente por debajo de la malla del mismo. Esto debido a que se reportan con mayor frecuencia los daños que sufre el esmalte alrededor del bracket y no debajo de él. Sin embargo, la superficie que está en contacto directo con el bracket puede presentar un mayor daño por el grabado ácido que recibe, la colocación de un material como la resina y la fuerza del descementado durante el retiro del bracket.

Respecto a los cambios obtenidos de los elementos que constituyen la hidroxiapatita, el más característico fue el del calcio y el fósforo, como lo reportó Swietlicka y colaboradores;24 estos elementos son más susceptibles a la acción del ácido ortofosfórico debido a que éste promueve la pérdida mineral, con la finalidad de aumentar la porosidad de la superficie y mejorar la retención de los adhesivos.25 Lo anterior se observó en las micrografías de los grupos experimentales 3 y 4 sometidos a ácido ortofosfórico, evidenciando mayor porosidad de la superficie en comparación con las micrografías de los grupos 1 y 2.

También se pueden encontrar elementos fundamentales como el oxígeno y los carbonatos en la composición de la hidroxiapatita, cuya función principal es el mantenimiento estructural de estos cristales.26 Lo anterior podría explicar el motivo de la disminución de los porcentajes de estos elementos en este estudio después de que fueron sometidos a pH cíclico, lo que favorece la liberación iónica de los elementos orgánicos, a diferencia del calcio, que se incrementó, o el fósforo, que se mantuvo igual.

La búsqueda de una adecuada adhesión a las superficies ha llevado al uso de agentes como el hipoclorito de sodio, el arenado, el ácido ortofosfórico y los adhesivos autograbables.27 En este estudio, las micrografías del grupo 2 mostraron zonas más irregulares en comparación con los demás grupos, debido a la exposición directa a las soluciones desmineralizante y remineralizante durante el estudio, resultado concordante con la literatura.27

Se ha reportado que al comparar el esmalte en condiciones óptimas con un esmalte después del descementado de la aparatología ortodóncica fija, hay un mayor número y longitud de grietas, lo que se traduce en una mayor susceptibilidad del esmalte a erosiones, fracturas y formación de caries.28

Se ha evaluado la cantidad de remanente resinoso de brackets cerámicos y metálicos en las superficies del esmalte, siendo mayor en los cerámicos.29,30 Los hallazgos de estas investigaciones concuerdan con lo reportado en el presente estudio, puesto que, al comparar las micrografías, se apreciaron pequeños residuos de resina, principalmente en imágenes del G4. No obstante, no hubo diferencias al evaluar los cambios en la composición del esmalte según el tipo de bracket utilizado (cerámico o metálico); se observó pérdida de calcio y fósforo por igual, e incremento de carbono y oxígeno en ambos grupos.

Se han publicado diversos métodos para la eliminación del remanente resinoso, siendo la fresa multihojas de baja velocidad la que reporta menor pérdida de esmalte; sin embargo, todo procedimiento sigue siendo lesivo, incrementando las posibilidades de daños ulteriores, sin importar el tipo de aparatología utilizada.30

Por lo anterior, se recomienda realizar más pruebas sobre los cambios morfológicos e histoquímicos del esmalte por debajo de la colocación de aparatología fija, ya que esta zona es la que se expone más a daños químicos y mecánicos, aunado a que el tiempo de permanencia de los aparatos ortodóncicos incrementa el riesgo de formación de lesiones blancas, acumulación de placa y formación de caries, entre otros factores.



CONCLUSIONES

La manipulación del esmalte con soluciones ácidas tiene un impacto directo sobre la microdureza del mismo, sin diferencias significativas si se trata de colocación de bracket metálico o cerámico, perdiéndose mayor cantidad de calcio y fósforo en su composición. En los grupos con bracket adherido a su superficie, se disminuyó el impacto del pH cíclico, pero se afectó el esmalte en el proceso de descementado, lo que puede ser factor de riesgo para lesiones dentales a futuro.


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

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AFILIACIONES

1 Estudiante de Maestría. Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Odontología (CIEAO) "Dr. Keisaburo Miyata". Facultad de Odontología (FO) de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEMéx). Toluca, México. ORCID: 0009-0009-0385-745X

2 Departamento de Ortodoncia, CIEAO "Dr. Keisaburo Miyata". FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0000-0002-6714-7790

3 Departamento de Ortodoncia, CIEAO "Dr. Keisaburo Miyata". FO de la UAEMéx. México. ORCID : 0000-0002-8796-7809

4 Jefe de la Clínica de Medicina y Patología Bucal "Orocentro", FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0000-0003-0839-0771

5 Centro de Investigación en Química Sustentable UAEM-UNAM. UAEMéx. México. ORCID: 0000-0002-7277-8650

6 Profesora, FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0000-0001-9351-7444

7 Profesor, FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0000-0001-6732-6388

8 Profesora, FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0000-0002-5159-8685

9 Profesora, FO de la UAEMéx. México. ORCID: 0009-0001-0471-5316

10 Profesora, FO de la Universidad Autónoma de Guerrero. México. ORCID: 0000-0003-1801-1691

11 Profesora, FO de la Universidad Autónoma de Sinaloa. México. ORCID: 0000-0002-2635-4558



Conflicto de intereses: los autores declaramos que no tenemos ningún conflicto de intereses.

Aspectos éticos: se obtuvo el número CEICIEAO-2022-015 de registro ante el Comité de Ética en Investigación del Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Odontología, de la Universidad Autónoma del Estado de México.

Financiamiento: no se recibió ningún financiamiento para su desarrollo.



CORRESPONDENCIA

Dra. en C.S. Edith Lara-Carrillo. E-mail: laracaedith@hotmail.com




Recibido: 07 de mayo de 2025. Aceptado: 20 de abril de 2026.

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