Cytotoxicity of substances leached from a root canal sealer based on mineral trioxide aggregate

Objetivo: Com base nas características biológicas e físico-químicas do agregado de trióxido mineral (MTA), este seria o material mais adequado para a obturação do canal radicular. No entanto, esse material apresenta baixo escoamento e, consequentemente, difícil manipulação. O MTA Fillapex (MTA-F) foi criado na tentativa de combinar as propriedades físico-químicas do cimento endodôntico com as propriedades biológicas do MTA. No entanto, os estudos sobre as características biológicas do MTA-F ainda são controversos. Dessa forma, este estudo teve como objetivo analisar in vitro a citotoxicidade do MTA-F. Materiais e Métodos: fi broblastos gengivais foram cultivados em Dulbecco’s modifi ed Eagle Medium (DMEM) e submetidos ao meio de cultura condicionado pelo MTA ou MTA-F. Esse meio condicionado continha substâncias liberadas pelos cimentos endodônticos. Células cultivadas em meio fresco serviram como controle positivo. A viabilidade celular foi avaliada por ensaio do MTT após 1, 3, 5 e 7 dias. Os dados obtidos foram comparados por análise de variância (ANOVA) seguida pelo teste de Tukey (p < 0,05). Resultados: As células submetidas ao meio condicionado pelo MTA apresentaram curva de crescimento celular semelhante à das células do grupo controle. Para o grupo MTA-F, não houve crescimento celular e foi observado um número de células viáveis signifi cativamente menor do que o dos demais grupos durante todo o experimento. Conclusão: Substâncias liberadas a partir de MTA-F não permitiram o crescimento celular, mostrando que esse cimento endodôntico à base de MTA é altamente citotóxico. A característica de biocompatibilidade do MTA pode ser perdida com o MTA-F e comprometer o sucesso do tratamento endodôntico.

Aim: Based on its biological and physicochemical characteristics, mineral trioxide aggregate (MTA) could be considered the most appropriate material for root canal obturation; nevertheless, handling of MTA is not easy. The MTA Fillapex (MTA-F) was created in an attempt to combine the physicochemical properties of a root canal sealer with the biological properties of MTA. However, the studies on the biological characteristics of MTA-F are still controversial. Thus, this study aimed to analyze the cytotoxicity of MTA-F. Materials and Methods: Cultured human gingival fi broblasts were grown in Dulbecco’s modifi ed Eagle Medium (DMEM) and submitted to a cell culture medium conditioned by MTA or MTA-F. The conditioned medium contained substances leached from the root canal sealers. Cells grown on a fresh medium served as a positive control. Cell viability was assessed by MTT assay at 1, 3, 5 and 7 days. Data was compared by ANOVA followed by Tukey’s test (p < 0.05). Results: Cells submitted to media conditioned by MTA presented a cell growth curve similar to that of the control cells. For the MTA-F group, cell growth was not observed and cell viability was signifi cantly lower than for the other groups during the entire experiment. Conclusion: Substances leached from MTA-F did not allow cell growth, indicating that this MTA-based root sealer is highly cytotoxic. The biocompatibility characteristic of MTA can be lost with MTA-F, and may compromise the endodontic treatment outcome.

Análise in vitro da proliferação, diferenciação e migração de células-tronco de polpa dentária humana em resposta a materiais com potencial para serem empregados como capeadores pulpares diretos (óleo-resina de copaíba isolado ou associado a hidróxido de cálcio ou a agregado de trióxido mineral) / In vitro analysis of proliferation, differentiation and migration of human dental pulp stem cells in response to potential materials for direct pulp capping (oil-resin copaiba alone or associated to calcium hydroxyde or mineral trioxide aggregate)

O hidróxido de cálcio (HCa), o agregado de trióxido mineral (MTA) e o óleo-resina de copaíba (COP) isoladamente apresentam características biológicas do material de capeamento pulpar direto mais apropriado. Com o pressuposto que associados poderiam originar materiais mais apropriados para serem aplicados em capeamento pulpar direto, este estudo objetivou analisar in vitro proliferação, diferenciação e migração de células-tronco de polpa de dente decíduo humano esfoliado (SHEDs) em resposta a substâncias liberadas pelo COP isolado ou associado ao HCa ou ao MTA. Proliferação, diferenciação e migração de SHEDs (Linhagem PDH3) foram analisadas através do ensaio de redução do MTT; da atividade de fosfatase alcalina (ALP), formação de nódulos mineralizados pelo ensaio de Vermelho de Alizarina e expressão dos genes (BGLAP, DSPP, DMP1 e HSP-27) pelo qRT-PCR; e, do ensaio do Scratch, respectivamente. As células foram submetidas à ação de meios condicionados pelos biomateriais, de acordo com os seguintes grupos experimentais: COP isolado (COP); HCa isolado (HCa); HCa associado ao COP (HCa+COP); MTA isolado (MTA) e MTA associado ao COP (MTA+COP). Células crescidas em meio de cultura fresco serviram de controle. Os dados foram comparados utilizando ANOVA complementado pelo teste de Tukey (p 0,05). O grupo HCa apresentou número de células viáveis significativamente menor que o dos demais grupos, inclusive o do grupo HCa+COP (p<0,01) em todos os tempos experimentais...

The calcium hydroxide (CaH), the mineral trioxide aggregate (MTA) and the oil-resin copaiba (COP) by themselves have biological characteristics of the ideal direct pulp capping material. With the assumption that when associated they could originate materials more appropriated for direct pulp capping, this study aimed to analyze the in vitro proliferation, differentiation and migration of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHEDs) in response to substances leached from COP alone or associated with CaH or MTA. Proliferation, differentiation and migration of SHEDs (PDH3 lineage) were analyzed through the MTT reduction assay; alkaline phosphatase (ALP) activity, mineralized nodules formation using the Alizarin Red assay and gene expression (BGLAP, DSPP, DMP1 e HSP-27) using qRT-PCR; and the Scratch assay, respectively. The cells were submitted to the culture medium conditioned by the biomaterials according to the following experimental groups: COP alone (COP); CaH alone (CaH); CaH associated to COP (CaH+COP); MTA alone (MTA) and MTA associated to COP (MTA+COP). Cells grown in fresh culture medium served as control. Data were compared by ANOVA complemented by the Tukey´s test (p 0.05). The CaH group presented number of viable cells significantly smaller (p<0.01) than those of all other experimental groups, including the CaH+COP, during whole experimental time. The ALP activity in 14 days was similar in all experimental groups. In 21 days, the COP group presented the amount of mineralization higher (p<0.01) than those of all other groups. The gene DMP1 was not expressed by the cells in all experimental groups. The COP group presented the smallest expression (p<0.01) of BGLAP, DSPP and HSP-27 genes. The SHEDs of the MTA+COP group presented superexpression of the BGLAP, DSPP and HSP-27 genes, and in the CaH+COP group the cells superexpressed the BGLAP and HSP-27 genes...