Experimental Calcium Silicate-Based Cement with and without Zirconium Oxide Modulates Fibroblasts Viability

The aim of this study was to verify whether the use of zirconium oxide as a radiopacifier of an experimental calcium silicate-based cement (WPCZO) leads to cytotoxicity. Fibroblasts were treated with different concentrations (10 mg/mL, 1 mg/mL, and 0.1 mg/mL) of the cements diluted in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) for periods of 12, 24, and 48 h. Groups tested were white Portland cement (WPC), white Portland cement with zirconium oxide (WPCZO), and white mineral trioxide aggregate Angelus (MTA). Control group cells were not treated. The cytotoxicity was evaluated through mitochondrial-activity (MTT) and cell-density (crystal violet) assays. All cements showed low cytotoxicity. In general, at the concentration of 10 mg/mL there was an increase in viability of those groups treated with WPC and WPCZO when compared to the control group (p<0.05). A similar profile for the absorbance values was noted among the groups: 10 mg/mL presented an increase in viability compared to the control group. On the other hand, smaller concentrations presented a similar or lower viability compared to the control group, in general. A new dental material composed of calcium silicate-based cement with 20% zirconium oxide as the radiopacifier showed low cytotoxicity as a promising material to be exploited for root-end filling.

Resumo O objetivo deste estudo foi verificar se o uso do óxido de zircônia como radiopacificador de um cimento experimental à base de silicato de cálcio (WPCZO) levou a citotoxicidade. Os fibroblastos foram tratados com diferentes concentrações (10 mg/mL, 1 mg/mL e 0,1 mg/mL) dos cimento diluídos em meio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) durante períodos de 12, 24, e 48 horas. Os grupos testados foram: cimento Portland (WPC), cimento Portland branco com óxido de zircônio (WPCZO) e MTA Angelus branco (MTA). No grupo controle as células não foram tratadas. A citotoxicidade foi avaliada por meio da mitocondrial-atividade (MTT) e ensaio de densidade celular (cristal violeta). Todos os cimentos apresentaram baixa citotoxicidade. Em geral, na concentração de 10 mg/mL, houve um aumento na viabilidade desses grupos tratados com WPC e WPCZO quando comparado com o grupo controle (p <0,05). Um perfil semelhante para os valores de absorvância foi observado entre os grupos: 10 mg/mL apresentaram um aumento da viabilidade em relação ao grupo controle. Por outro lado, as concentrações menores apresentaram uma viabilidade semelhante ou inferior em comparação com o grupo controle, em geral. Um novo material odontológico composto de cimento à base de silicato de cálcio com 20% de óxido de zircônio, como o radiopacificador, apresentou baixa citotoxicidade e pode ser explorado como um material promissor para retrobturações.

Fluoride modulates preosteoblasts viability and matrix metalloproteinases-2 and -9 activities

This study evaluated the influence of fluoride on cell viability and activity of matrix metalloproteinases (MMP) -2 and -9 secreted by preosteoblasts. Preosteoblasts (MC3T3-E1 murine cell line) were cultured in MEM medium supplement with 10% Fetal Bovine Serum (FBS) and nucleosides/ribonucleosides without ascorbic acid. Adherent cells were treated with different concentrations of F (as sodium fluoride-NaF) in medium (5 x 10-6 M, 10-5 M, 10-4 M and 10-3 M) for 24, 48, 72 and 96 h at 37ºC, 5% CO2. Control cells were cultivated in MEM only. After each period, preosteoblast viability was assessed by MTT assay. MMP-2 and -9 activities were performed by gel zymography. Also, alkaline phosphatase (ALP) activity was quantified by colorimetry in all experimental groups. It was shown that cultured cells with the highest dose of F (10-3 M) for 96 h decreased preosteoblast viability while lower doses of F did not alter it, when compared to untreated cells. No differences were observed in ALP activity among groups. Moreover, compared to control, the treatment of cells with F at low dose slightly increased MMP-2 and -9 activities after 24 h. It was concluded that F modulates preosteoblast viability in a dose-dependent manner and also may regulate extracellular matrix remodeling.

Neste estudo, buscou-se avaliar a influência do fluoreto (F) na viabilidade celular e atividade das metaloproteinases de matriz (MMP) -2 e -9 secretado pelos pré-osteoblastos. Pré-osteoblastos (linhagem celular MC3T3-E1 murina) foram cultivados em meio MEM suplementado com 10% de soro fetal bovino (FBS) e nucleosídeos/ribonucleosídeos sem ácido ascórbico. Células aderidas foram tratadas com diferentes concentrações de F (na forma de fluoreto de sódio-NaF) em meio (5 x 10-6 M, 10-5 M, 10-4 M e 10-3 M) por 24, 48, 72 e 96 h a 37ºC, 5 % de CO2. Células do grupo controle foram cultivadas apenas em MEM. Após cada período, a viabilidade dos pré-osteoblastos foi avaliada por MTT. A atividade das MMP-2 e -9 foram analisadas pela zimografia. Além disso, a atividade da fosfatase alcalina (FA) foi quantificada por colorimetria em todos os grupos experimentais. Foi demonstrado que as células cultivadas com a maior dose de F (10-3 M) no período de 96 h tiveram sua viabilidade comprometida, enquanto doses mais baixas de F não a alteraram significativamente, quando comparado com células não tratadas. Não foi observada diferença na atividade da FA entre os grupos. Além disso, o tratamento de células com F em baixas doses, comparado ao grupo controle, promoveu um pequeno aumento da atividade das MMP-2 e -9 após 24 h. Pode-se concluir que o F modula a viabilidade de pré-osteoblastos de uma maneira dose-dependente e também pode regular a remodelação da matriz extracelular.