Assessment of toxicity and oxidative DNA damage of sodium hypochlorite, chitosan and propolis on fibroblast cells

Abstract The objective of this study was to evaluate and compare the cytotoxicity and genotoxicity on human fibroblast cell lines of sodium hypochlorite (NaOCl), chitosan and propolis as root canal irrigating solutions. Human fibroblast cells were exposed to chitosan, propolis and NaOCl for 4 and 24 h. Cell viability was assessed by 2,3-bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide, and oxidative DNA damage was assessed by determination of 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) level with an ELISA kit. The data of cell cytotoxicity were analysed statistically using a test of one-way analysis of variance at a significance level of p < 0.05. In the NaOCI group, the 8-OHdG level was higher than in the chitosan group, but there was no statistical difference when compared with the other groups (p < 0.05). It was determined that the irrigation solutions were cytotoxic, depending on the dose and time. NaOCl was the most toxic solution after both 4 and 24 h of exposure (p < 0.05). Chitosan and propolis may be alternatives to NaOCl for irrigation solutions, because they are both less toxic and produce less oxidative DNA damage.

Bactericidia de hipoclorito de sodio sobre Staphylococcus cohnii productor de biofilm en una fabrica / Bactericidal activity of sodium hypochlorite against biofilm-producing Staphylococcus cohnii in a factory / Atividade bactericida de hipoclorito de sodio sobre Staphylococcus cohnii produtor de biofilme numa fabrica

En equipamientos industriales la persistencia de las bacterias se debe al desarrollo de biofilms. El hipoclorito de sodio (NaClO) es usado rutinariamente como desinfectante. El objetivo del trabajo fue determinar el efecto inhibitorio del NaClO sobre S. cohnii productoras y no productoras de biofilms aisladas de una fabrica de pastas a partir de maquinarias de un establecimiento de Tucuman, Argentina. Se estudio produccion de biofilm, concentracion inhibitoria minima (CIM), concentracion bactericida minima (CBM) y curva de tiempo de muerte con NaClO frente a S. cohnii productora y no productora de biofilm. Los resultados obtenidos demostraron que de los ocho cocos grampositivos aislados, cuatro correspondieron a S. cohnii. Los valores CIM y CBM para S. cohnii productoras y no productoras de biofilm resultaron entre 0,05 y 0,2 g/dL. Mediante la curva de muerte se determino efecto bactericida observando una disminucion de ≥4 log de ufc (1h) tratado con 0,2 y 0,4% de NaClO. La formacion de biofilm para la cepa no tratada fue de DO: 0,12 y para la cepa tratada DO: 0,07 a las 18 h. Aplicar desinfectantes con amplio espectro de accion es importante, debido a que la eliminacion de bacterias puede prevenir su diseminacion y evitar la formacion de biofilms.

Persistence of bacteria in industrial equipment is favoured by biofilm formation. Sodium hypochlorite (NaClO) is routinely used as a disinfectant. The objective of the current study was to determine the inhibitory effect of NaClO on biofilm-producing and non-biofilm-producing S. cohnii strains, isolated from equipment in a fresh pasta factory in Tucuman, Argentina. The following parameters were assayed: production of biofilm, minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC) and NaClO death curves for both biofilm-producing and non-biofilm-producing S. cohnii strains. Four of the eight isolated Gram-positive cocci corresponded to S. cohnii. MIC and MBC values for biofilm-producing and non-biofilm-producing S. cohnii strains were between 0.05 and 0.2 g/dL. A bactericidal effect of 0.2 and 0.4% NaClO for 1 h was established with the death curve, showing a decrease in cfu of ≥4 log units. Biofilm production after 18 h for untreated strains gave an OD of 0.12, whereas the OD of treated strains was 0.07. The use of broad spectrum disinfectants is important, because elimination of bacteria helps prevent their propagation and avoid the formation of biofilms.

A persistência da bactéria em equipamento industrial e resultado do desenvolvimento de biofilmes. O hipoclorito de sodio (NaOCl) e rotineiramente utilizado como desinfetante. O objetivo do trabalho foi determinar o efeito inibitorio do NaClO sobre S. cohnii produtoras e nao produtoras de biofilmes isoladas de uma fabrica de massas frescas a partir de maquinarias de um estabelecimento de Tucuman, Argentina. Foram estudados: producao de biofilme, concentracao inibitoria minima (CIM), concentracao bactericida minima (CBM) e curva de tempo de morte com NaClO perante S. cohnii produtora e naoprodutora de biofilme. Os resultados obtidos demonstraram que quatro dos oito cocos Gram-positivos isolados corresponderam a S. cohnii. Os valores CIM e CBM para S. cohnii produtoras e nao produtoras de biofilme foram entre 0,05 e 0,2 g/dL. Atraves da curva de morte foi determinado um efeito bactericida observando uma diminuicao de ≥ 4 log de ufc (1h) tratado com 0,2 e 0,4% de NaClO. A formacao de biofilme, apos 18 h, para a cepa nao tratada foi de DO: 0,12, ao passo que para a cepa tratada foi de 0,07. A utilizacao de desinfetantes de amplo espectro de acao e importante, visto que a eliminação de bacterias pode prevenir sua propagação e evitar a formacao de biofilmes.

Sanitizer residues in the milk of cows which had passed through footbaths / Resíduos de sanitizantes em vacas de leite após passagem por pedilúvio

Copper sulfate and sodium hypochlorite are used in footbath solutions for the prevention and treatment of bovine digital diseases; however, data on the residues of such elements in milk are sparse in Brazil. This study evaluated the cost of applying the footbath treatment and the total amount of copper and chlorite residues in the milk of healthy cows after they had passed through these footbath solutions. Two groups of 7 cows each (GI and GII) were studied. In the case of GI, 1% sodium hypochlorite was used and for GII 5% copper sulfate was employed in the footbath. The milk samples were collected before the 7-day footbath treatment period (M0) and 24 h (M1), 48 h (M2), 72 h (M3) and 15 days (M15) after the last footbath. Statistical analysis to compare the different samples within each group was carried out by applying Friedman's test, followed by Dunn's test (p<0.05). It was concluded that the amount of total chlorites and copper in the milk of healthy cattle after routine daily footbaths for a period of 7 days presented some variations. However, the concentrations observed were considered insufficient to represent a risk to human health. The cost of the footbath solutions was found to be reasonable.

O sulfato de cobre e o hipoclorito de sódio são empregados na prevenção e tratamento das enfermidades digitais dos bovinos, mas os valores residuais desses elementos foram pouco estudados. Neste estudo, avaliou-se a presença de resíduos de cobre e cloretos totais no leite de vacas saudáveis após passagens dos animais em pedilúvio contendo soluções formuladas com estas substâncias e estimou-se os custos das soluções. Utilizou-se 14 vacas saudáveis distribuídas em dois grupos (GI e GII) de sete animais cada. Em GI, empregou-se solução de hipoclorito de sódio a 1% e, em GII, sulfato de cobre a 5%. As amostras de leite foram colhidas antes da passagem pelo pedilúvio (M0), após 24 (M1), 48 (M2) e 72 (M3) horas, além de 15 dias (M15) subsequentes à última passagem. Na análise estatística, a comparação entre momentos dentro de cada grupo foi realizada com teste de Friedman, seguido pelo teste de Dunn's (p<0,05). Concluiu-se que os valores de cloretos totais e de cobre no leite de bovinos saudáveis, após passagens diárias dos animais em pedilúvio por um período de sete dias, apresentaram algumas variações consideradas insuficientes para provocarem danos à saúde humana e as soluções medicamentosas não apresentaram custos exorbitantes.

In vitro genotoxicity and cytotoxicity in murine fibroblasts exposed to EDTA, NaOCl, MTAD and citric acid

The aim of the present study was to evaluate the capacity of some root canal irrigants to induce genetic damage and/or cellular death in vitro. Murine fibroblast cells were exposed to ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), sodium hypochlorite (NaOCl), MTAD™ and citric acid in increasing concentrations for 3 h at 37ºC. The negative control group was treated with vehicle control (phosphate buffer solution - PBS) for 3 h at 37°C, and the positive control group was treated with methylmetanesulfonate, 1 μM. for 3 h at 37°C. Cytotoxicity was assessed by the trypan blue test and genotoxicity was evaluated by the single cell gel (comet) assay. The results showed that exposure to 2.5% and 5% NaOCl and 8.5% citric acid resulted in a significant cytotoxic effect. NaOCl, EDTA and citric acid did not produce genotoxic effects with respect to the comet assay data for all evaluated concentrations. Although MTAD was not a cytotoxic agent, it showed significant genotoxic effects at all tested concentrations (ANOVA and Tukey's test; p<0.05). NaOCl, EDTA and citric acid were found to be cytotoxic in a dose-dependent manner, but they were not genotoxic. MTAD did not cause cell death, but presented genotoxic effects.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de alguns irrigantes endodônticos em induzir danos genéticos e/ou morte celular in vitro. Células de fibroblastos murinos foram expostas ao ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), hipoclorito de sódio (NaOCl), MTAD™ e ácido cítrico em concentrações crescentes durante 3 h a 37°C. O grupo controle negativo foi tratado com solução tampão fosfato - PBS por 3 h a 37° C e o grupo controle positivo foi tratado com metilmetanesulfonato a 1 μM por 3 h a 37° C. A citotoxicidade foi testada pelo azul de tripan e a genotoxicidade foi avaliada pelo teste do cometa. Os resultados apontaram que a exposição ao NaOCl a 2,5% e 5%, e ácido cítrico a 21% resultou em efeitos citotóxicos significativos. O NaOCl, EDTA e o ácido cítrico não produziram efeitos genotóxicos no que diz respeito aos dados obtidos pelo ensaio do Cometa em todas as concentrações testadas. Embora o MTAD não tenha sido um agente citotóxico, mostrou efeitos genotóxicos significativos em todas as concentrações testadas (ANOVA e teste de Tuckey; p<0,05). O NaOCl, o EDTA e o ácido cítrico mostraram-se citotóxicos de maneira dose-dependente, mas não genotóxicos. Por outro lado, apesar do MTAD não ter causado a morte celular, foi genotóxico em todas as concentrações testadas.

impact of pH on cytotoxic effects of three root canal irrigants

Cytotoxicity of root canal irrigants is important due to their close contact with host tissues. This study was to assess the possible impact of pH on cytotoxic effects of MTAD, 17% EDTA, and 2.6% NaOCl on the human gingival fibroblasts using MTT assay. Human gingival fibroblasts were exposed to the irrigants and their viability was assessed after 1, 6, and 12 h. The pH of the medium was measured in each interval. Light absorption values were measured for each culture medium using Elisa Reader device. NaOCl had significantly less cytotoxicity than EDTA and MTAD. Also irrigants cytotoxicity decreased in 12, 1, and 6 h, respectively. It seems that variation of the pH resulted in variation in the cytotoxicity of solutions; i.e., it follows the pattern of the pH variation

Cytotoxicity and genotoxicity of endodontic irrigants on human cells / Citotoxicidade e genotoxicidade de irrigantes endodônticos em células humanas

OBJECTIVE: Endodontic irrigants solutions with antibacterial activity have been used in treatment of teeth with infected root canals; however, these solutions can irritate periapical tissues. The aim of this study was to evaluate the cytotoxity and genotoxicity of different endodontic irrigants solutions – sodium hypochlorite (1% and 2%), calcium hydroxide (0.2%), and HCT20 in human KB cells. MATERIAL AND METHOD: Cells were incubated with solutions for 2 and 24 hours. The cell viability was assessed after the trypan blue exclusion and the frequency of cell death mechanism (apoptotic or necrotic) was determined by acridine orange/ethidium bromide fluorescent dyeing test. The genotoxicity effects were assessed by the micronucleus assays. RESULTS AND DISCUSSION: The results showed that Ca(OH)2 alone or in combination with tergentol (HCT20), and NaOCl induced cytotoxicity in KB causing death cells by apoptosis. The micronuclei test showed that KB treated with NaOCl (1%) present an increase in the frequency of micronucleus compared to the control group.

OBJETIVO: Soluções irrigadoras com atividade antibacteriana têm sido usadas no tratamento de dentes com canais radiculares infectados; entretanto, essas soluções podem irritar os tecidos periapicais. O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e genotoxicidade de diferentes soluções irrigadoras – hipoclorito de sódio (1% e 2%), hidróxidode cálcio (0,2 %) e HCT em células humanas KB. MATERIAL E MÉTODO: As células foram incubadas em soluções por 2 e 24 horas. A viabilidade celular foi determinada após exclusão do tripan blue e a frequência de mecanismo de morte celular (apoptótica ou necrótica) foi determinada pelo teste acridine Orange/ethidium bromide fluorescen dyeing. Os efeitos de genotoxicidade foram determinados pelo ensaio de micronúcleos. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados demonstraram que o Ca(OH2), isoladamente ou em combinação com Tergentol™ (HCT20) e NaOCl, induziram citotoxicidade em KB, causando morte celular por apoptose. O teste de micronúcleos demonstrou que KB tratado codm NaOCl (1%) apresentou aumento na frequência de microdnúcleos quando comparadocom o grupo controle.

Estado actual del hipoclorito de sodio en endodoncia. 1: propiedades biológicas / Sodium hypochlorite in Endodontics: an update. 1: biologic properties

La solución de hipoclorito de sodio en diferentes concentraciones es uno de los agentes irrigantes más utilizados en endodoncia. El hipoclorito de sodio es un agente antibacteriano efectivo, tiene la capacidad de desintegrar el tejido pulpar vital o necrótico infectado y la propiedad de desnaturalizar las toxinas, actuando además como lubricante durante la preparación del sistema de conductos radiculares. A pesar de la conveniencia de estas características, el hipoclorito de sodio en altas concentraciones se ha manifestado como producto sumamente tóxico tanto in vitro como in vivo. El objetivo de este trabajo fue actualizar la información pertinente a las propiedades biológicas del hipoclorito de sodio utilizado como solución irrigante en endodoncia.

Citotoxidade de diferentes concentrações de hipoclorito de sódio sobre osteoblastos humanos / Citotoxicity of different amounts of sodium hypochlorite on human cultured osteoblasts

Objetivo: Avaliar o efeito citotóxico de diferentes concentrações de hipoclorito de sódio sobre uma cultura de células de osteoblastos humanos (linhagem HOB). Métodos: Culturas confluentes de osteoblastos humanos (linhagem HOB) foram obtidas em meio de Dulbecco modificado, suplementado com 10% de soro fetal bovino e submetidas a incubações com hipoclorito de sódio (concentrações de 0,5; 1,0; 2,5 e 5,25%) durante trinta segundos. O grupo controle foi representado por células incubadas em fosfato de potássio. A avaliação da viabilidade celular foi realizada através do teste de exclusão com azul de Trypan, em triplicata. Durante o período de incubação, imagens foram registradas através de um microscópio óptico invertido, para avaliação da morfologia celular. Resultados: Verificou-se que no grupo controle havia 98,7% de células viáveis, morfologicamente normais, enquanto que nos grupos experimentais, células viáveis não foram observadas. A cinética de citotoxidade seguiu tendência dependente da concentração. Conclusão: O hipoclorito de sódio nas concentrações 0,5; 1,0; 2,5; 5,25%, incubado por trinta segundos em cultura de osteoblastos humanos é citotóxico.

Objective: To evaluate the cytotoxic effect of different amounts of sodium hypochlorite, on a culture of human osteoblastos (HOB) cells. Method: Cultures of human osteoblasts (HOB) in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) supplemented with 10% of bovine fetal serum were incubated in sodium hypochlorite (concentrations of 0.5; 1.0; 2.5 and 5.25%) for thirty seconds. The control group was represented by cells incubated in phosphate buffered saline (PBS). Cell viability was assessed by means of 0.4% trypan blue dye exclusion test, in triplicate. During the incubation period, images were recorded through an inverted optic microscope to evaluate the cellular morphology. Results: In the control group 98.7% of viable cells were verified, without morphology alterations, while no viable cells were observed in the experimental groups. The kinetics of cytotoxity was concentration-dependent. Conclusion: It was concluded that there was a cytotoxic effect on cultures of human osteoblasts incubated for thirty seconds in sodium hypochlorite in all concentrations (0.5; 1.0; 2.5 and 5.25%).

Accidentes provocados por soluciones irrigadoras durante la práctica endodóntica / Accidents caused by irrigant solutions during endodontic practice

Rara vez se refieren accidentes e iatrogenias por el uso de soluciones irrigadoras, a pesar de que ocurren en la práctica endodóntica. Con el fin de alertar a los profesionales sobre los cuidados en la clínica odontológica se realizó una revisión de la literatura, mencinando las principales complicaciones sobre el uso inadecuado de hipoclorito de sodio, dado que su toxicidad puede causar reacciones inflamatorias graves, edema, dolor severo, equimosis y hematomas, necrosis, paresteria y anestesia temporaria. En la mayoría de los casos descriptos el proceso ocurrió por inyección transforaminal de la solución. Se informó la aparición de enfisema subcutáneo tras el uso de peróxido de hidrógeno. La mejor forma de evitar tales accidentes es adoptar medidas preventivas, como el uso de dique de goma, la identificación de los tubitos anestésicos cuando se llenan con soluciones irrigadoras, la colocación de limitadores de penetración en limas y agujas de irrigación, la aplicación de una aguja libre en el interior del conducto y la irrigación lenta, para prevenir secuelas más graves

Efeito hemolítico e hemoglobinolítico de algumas soluçöes utilizadas como auxiliares no preparo biomecânico dos sistema de canais radiculares, através de diluiçöes em soro fisiológico normal: in vitro / Hemolytic and hemoglobinolytic effect of any solutions used as aids in biomechanical preparation of the root canal system by means of dilutions in normal saline solution: in vitro

Com a finalidade de avaliar o potencial citotóxico de algumas soluçöes utilizadas com auxiliares no preparo biomecânico dos sistema de canais radiculares, testou-se os efeitos hemolíticos e hemoglobinolíticos in vitro, de tais soluçöes através de diluiçäo em soro fisiológico normal. Foram testadas as seguintes soluçöes: soluçäo de hidróxido de cálcio a 0,2 por cento (água de cal), Tergentol, associaçäo de água de cal e Tergentol em duas proporçöes (HcT10 e Hct20), líquido de Dakin, soluçäo de Milton, soluçäo de Labarraque e soda clorada. Para tal, após a padronizaçäo da fragilidade globular das hemácias através de diluiçäo volume a volume de sangue venoso com soluçäo de Alsever modificada e armazenamento em geladeira por 4 dias, diluiu-se as soluçöes teste em concentraçöes decrescente de razäo variável em soro fisiológico puro, após o que procedeu-se o contato célula-material por 30 minutos, centrifugaçäo de tubos e leitura das densidades ópticas em Espectrofotômetro Espectra I no comprimento de onda de 545 mm. Após a ordenaçäo dos dados, calculou-se as médias para n=2 e os respectivos desvios padröes (DP) para cada diluiçäo das soluçöes. Os resultados permitiram concluir tratar-se de um método válido para tal finalidade por ser quantitativo, reprodutivo e de fácil execuçäo; que a adiçäo de um agente tênsio-ativo (tergentol) reduz significativamente o potencial hemolítico e hemoglobinolítico da água de cal; que o tipo e a concentraçäo das soluçöes säo determinantes no seu potencial hemolítico; e que as soluçöes de hipoclorito de sódio säo extremamente hemolítica e hemoglobinolíticas e, consequentemente, altamente citotóxicas