Effects of 970 nm diode laser irradiation on morphology, proliferation, and differentiation of gingival mesenchymal stem cells / Efectos de la irradiación con láser de diodo de 970 m sobre la morfología, la proliferación y la diferenciación de las células madre mesenquimales gingivales

Objective: The objective of this study was to investigate the morphology, proliferation, and differentiation of gingival mesenchymal stem cells (GMSCs) irradiated with a 970 nm Diode Laser (LLLT). It is essential to validate the efficacy of treatment, optimize irradiation conditions and guarantee the safety and quality of stem cells for future use in dental applications. Materials and Methods: GMSCs were cultured in standard conditions and irradiated with a Diode laser (970 nm, 0.5W) with an energy density of 9J/cm2. Cell proliferation was assessed with the WST-1 proliferation kit. GMSCs were differentiated into chondrogenic and osteogenic lineages. Cell morphology was performed with Hematoxylin/eosin staining, and quantitative nuclear analysis was done. Cell viability was monitored with trypan blue testing. Results: GMSCs subjected to irradiation demonstrated a significant increase in proliferation at 72 hours compared to the non-irradiated controls (p=0.027). This indicates that the 970 nm diode laser has a stimulatory effect on the proliferation of GMSCs. LLLT-stimulated GMSCs exhibited the ability to differentiate into chondrogenic and osteogenic lineages. A substantial decrease in cell viability was observed 24 hours after irradiation (p=0.024). However, after 48 hours, the cell viability recovered without any significant differences. This indicates that there might be a temporary negative impact on cell viability immediately following irradiation, but the cells were able to recover and regain their viability over time. Conclusions: This study support that irradiation with a 970 nm diode laser could stimulate the proliferation of GMSCs, maintain their ability to differentiate into chondrogenic and osteogenic lineages, and has minimal impact on the mor- phological characteristics of the cells. These results support the potential use of NIR Lasers in combination with GMSCs as a promising strategy for dental treatments.

Objetivo: El objetivo de este estudio fue investigar la morfología, proliferación y diferenciación de las células madre mesenquimatosas (GMSC) irradiadas con un láser de diodo de 970 nm (LLLT). Es fundamental validar la eficacia del tratamiento, optimizar las condiciones de irradiación y garantizar la seguridad y calidad de las células madre para su uso futuro en aplicaciones dentales.Materiales y Métodos: Las GMSC se cultivaron en condiciones estándar y se irradiaron con un láser de diodo (970 nm, 0,5 W) con una densidad de energía de 9 J/cm2. La proliferación celular se evaluó con el kit de proliferación WST-1. Las GMSC se diferenciaron en linajes condrogénicos y osteogénicos. La morfología celular se realizó con tinción de hematoxilina/eosina y se realizó un análisis nuclear cuantitativo. La viabilidad celular se controló con prueba de azul de tripano. Resultados: Las GMSC sometidas a irradiación demostraron un aumento significativo en la proliferación a las 72 horas en comparación con los controles no irradiados (p=0,027). Esto indica que el láser de diodo de 970 nm tiene un efecto estimulante sobre la proliferación de GMSC. Las GMSC estimuladas con LLLT exhibieron la capacidad de diferenciarse en linajes condrogénicos y osteogénicos. Se observó una disminución sustancial de la viabilidad celular 24 horas después de la irradiación (p=0,024). Sin embargo, después de 48 horas, la viabilidad celular se recuperó sin diferencias significativas. Esto indica que podría haber un impacto negativo temporal en la viabilidad de las células inmediatamente después de la irradiación, pero las células pudieron recuperarse y recuperar su viabilidad con el tiempo. Conclusión: En conclusión, este estudio respalda que la irradiación con un láser de diodo de 970 nm podría estimular la proliferación de GMSC, mantener su capacidad para diferenciarse en linajes condrogénicos y osteogénicos y tiene un impacto mínimo en las características morfológicas de las células. Estos resultados respaldan el uso potencial de láseres NIR en combinación con GMSC como una estrategia prometedora para tratamientos dentales.

Dentin slice model of dental stem cells in a fibrin-agarose construct for dental pulp regeneration / Modelo de trozo de dentina de células madre dentales en una construcción de fibrina-agarosa para la regeneración de la pulpa dental

Objectives: To implement a dentin slice model of mesenchymal stem cells derived from dental tissues in a fibrin-agarose construct for dental pulp regeneration. Material and Methods: MSCs derived from different oral cavity tissues were combined with a fibrin-agarose construct at standard culture conditions. Cell viability and proliferation tests were assayed using a fluorescent cell dye Calcein/Am and WST-1 kit. The proliferation assay was evaluated at 24, 48, 72, and 96 hours. Also, we assessed the dental pulp stem cells (DPSCs) cell morphology inside the construct with histological stains such as Hematoxylin and Eosin, Masson's trichrome, and Periodic acid­Schiff. In addition, we elaborated a tooth dentin slice model using a culture of DPSC in the fibrin­agarose constructs co-adhered to dentin walls. Results: The fibrin-agarose construct was a biocompatible material for MSCs derived from dental tissues. It provided good conditions for MSCs' viability and proliferation. DPSCs proliferated better than the other MSCs, but the data did not show significant differences. The morphology of DPSCs inside the construct was like free cells. The dentin slice model was suitable for DPSCs in the fibrin-agarose construct. Conclusion: Our findings support the dentin slice model for future biological use of fibrin-agarose matrix in combination with DPSCs and their potential use in dental regeneration. The multipotency, high proliferation rates, and easy obtaining of the DPSCs make them an attractive source of MSCs for tissue regeneration.

Objetivos: Implementar un modelo de dentina con células madre mesenquimales derivadas de tejidos dentales en una constructo de fibrina-agarosa para la regeneración de la pulpa dental. Material y Métodos: Las MSC derivadas de diferentes tejidos de la cavidad oral se combinaron con una construcción de fibrina-agarosa en condiciones de cultivo estándar. Las pruebas de viabilidad y proliferación celular se ensayaron utilizando un kit de colorante celular fluorescente Calcein/Am y WST-1. El ensayo de proliferación se evaluó a las 24, 48, 72 y 96 horas. Además, evaluamos la morfología celular de las células madre de la pulpa dental (DPSC) dentro de la construcción con tinciones histológicas como hematoxilina y eosina, tricrómico de Masson y ácido peryódico de Schiff. Además, elaboramos un modelo de rebanadas de dentina dental utilizando un cultivo de DPSC en las construcciones de fibrina-agarosa coadheridas a las paredes de la dentina. Resultados: La construcción de fibrina-agarosa fue un material biocompatible para las MSC derivadas de tejidos dentales. Proporcionó buenas condiciones para la viabilidad y proliferación de las MSC. Las DPSC proliferaron mejor que las otras MSC, pero los datos no mostraron diferencias significativas. La morfología de las DPSC dentro de la construcción era como la de las células libres. El modelo de corte de dentina fue adecuado para DPSC en la construcción de fibrina-agarosa.Conclusión: Nuestros hallazgos respaldan el modelo de corte de dentina para el futuro uso biológico de la matriz de fibrina-agarosa en combinación con DPSC y su uso potencial en la regeneración dental. El multipotencial, las altas tasas de proliferación y la fácil obtención de las DPSC las convierten en una fuente atractiva de MSC para la regeneración de tejidos.