Cytotoxicity Evaluation of Root Canal Sealers Using an In Vitro Experimental Model with Roots

Abstract The aim of the present study was to evaluate the cytotoxicity of root canal sealers under conditions closely resembling a clinical reality. A primary human fibroblast cell line was seeded in 24-well acrylic plates with Dulbecco’s modified Eagle’s medium supplemented with 10% serum fetal bovine (SFB) and incubated for 24 h. Root canals from premolars were filled and individually attached to nylon devices to be stabilized in the wells with the already seeded cells. Specimens were divided into groups as follows: Control: gutta-percha cones (GPC); AH Plus+GPC; Sealapex+GPC; MTA Fillapex+GPC and Endofill+GPC. After 24 and 48 h, cell viability and morphology were evaluated by MTT assay and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Statistical analysis was performed by Mann-Whitney test, complemented by Kruskal Wallis test (p<0.05). Only Endofill presented cytotoxicity after 24 h. MTA Fillapex and Endofill reduced the production of succinic desidrogenase after 48 h. AH Plus was non-toxic at any time point. SEM showed that the AH Plus and MTA Fillapex groups presented fibroblasts with morphology close to the control group, while the Endofill group presented few cells with thin extensions cells. The present study showed that good results were present in AH Plus and Sealapex, but not the Endofill group after 48 h. The method used enabled evaluation of the cytotoxicity of the studied sealers that diffused through the root apex.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar a citotoxicidade dos cimentos dos canais radiculares em condições próximas à realidade clinica. Uma linhagem primária de fibrolastos humanos foi semeada em placas acrílicas de 24-poços com meio de cultura Dulbecco’s modified Eagle’s medium suplementado com 10% de soro fetal bovino e incubados por 24 h. Os canais radiculares de pré-molares foram obturados e individualmente adaptados aos dispositivos de nylon para serem estabilizados nos poços com as células já semeadas. Amostras foram dividas de acordo com os grupos: Controle: cones de gutta-percha (CGP); AH Plus+CGP; Sealapex+CGP; MTA Fillapex+CGP e Endofill+CGP. Após 24 e 48 h, a viabilidade e a morfologia celular foram avaliadas pelo ensaio de MTT e microscopia eletrônica de varredura (MEV), respectivamente. Análises estatísticas foram realizadas pelo teste de Mann-Whitney, complementadas por Kruskal Wallis (p<0,05). Apenas o Endofill apresentou citotoxicidade após 24 h. MTA Fillapex e Endofill reduziram a produção da enzima desidrogenase succinica após 48 h. AH Plus não apresentou toxicidade em nenhum momento. MEV mostrou que os grupos AH Plus e o MTA Fillapex apresentaram fibroblastos com morfologia próxima ao grupo controle, enquanto que o grupo do Endofill apresentou poucas células com finos prolongamentos. O presente estudo demonstrou que resultados satisfatórios foram apresentados nos grupos AH Plus e Sealapex, mas não para o Endofill após 48 h. O método utilizado permitiu avaliar a citotoxicidade dos cimentos que se difundem pelo ápice radicular.

Cytotoxic Effects of Zoledronic Acid on Human Epithelial Cells and Gingival Fibroblasts

Bisphosphonate-induced osteonecrosis has been related to the cytotoxicity of these drugs on oral mucosa cells. A previous study showed that 5 µM of zoledronic acid (ZA), a nitrogen-containing bisphosphonate, is the highest concentration of this drug found in the oral cavity of patients under treatment. Therefore, in order to simulate an osteonecrosis clinical condition, the aim of this study was to evaluate the highest concentration of ZA applied on human epithelial cells (HaCaT) and gingival fibroblasts. For this purpose, cells (3×104 cells/cm2) were seeded in wells for 48 h using complete culture medium (cDMEM). After 48 h incubation, the cDMEM was replaced by fresh serum-free culture medium (DMEM-FBS) in which the cells were maintained for additional 24 h. Then, 5 µM ZA were added to the DMEM–FBS and the cells incubated in contact with the drug for 48 h. After this period, the number of viable cells (trypan blue), cell viability (MTT assay), total protein (TP) production and cell morphology (SEM analysis) were assessed. Data were analyzed statistically by Mann-Whitney, ANOVA and Tukey's test (α=0.05). ZA caused a significant reduction in the number of viable cells and decreased the metabolic activity of both cell lines. However, decrease of TP production occurred only in the epithelial cell cultures. Morphological alterations were observed in both cell types treated with ZA. In conclusion, ZA (5 µM) was cytotoxic to human epithelial cells and gingival fibroblast cultures, which could be associated, clinically, with the development of bisphosphonate-induced osteonecrosis.

A osteonecrose induzida por bisfosfonatos tem sido associada a um efeito citotóxico destes medicamentos sobre as células da mucosa oral. Um estudo recente demonstrou que 5 µM de ácido zoledrônico (AZ), um potente bisfosfonato nitrogenado, foi a maior concentração encontrada na cavidade oral da pacientes em tratamento com este medicamento. Portanto, para simular esta condição in vivo, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação desta concentração de AZ sobre células epiteliais (HaCaT) e fibroblasto de gengiva. As células foram semeadas (3×104 células/cm2) e incubadas por 48 h em placas de 24 compartimentos, utilizando meio de cultura completo (cDMEM). Após permanecer por 24 h em DMEM sem soro fetal bovino (DMEM-SFB), 5 µM do AZ foram adicionados a este meio de cultura, o qual foi incubado em contato com as células por 48 h. Após este período, foram avaliados o número de células viáveis (trypan blue), viabilidade celular (teste de MTT), produção de proteína total e a morfologia celular (MEV). Os dados obtidos foram submetidos aos testes estatísticos de Mann-Whitney e ANOVA complementada por testes de Tukey (p>0,05). Foi demonstrado que o AZ causou diminuição significativa no número de células viáveis, além de redução do metabolismo celular para ambos os tipos celulares avaliados. Porém, redução na produção de proteína total ocorreu apenas para as células epiteliais. Alterações morfológicas foram observadas em ambos os tipos celulares tratados com AZ. Estes dados científicos indicam que a concentração de AZ avaliada neste estudo (5 µM) apresenta ação citotóxica sobre células epiteliais e fibroblastos de gengiva, o que poderia estar associado, clinicamente, ao desenvolvimento da osteonecrose induzida por bisfosfonatos.

Influence of thicknesses of smear layer on the transdentinal cytotoxicity and bond strength of a resin-modified glass-ionomer cement

This study evaluated the transdentinal cytotoxicity (TC) and the bond strength (BS) of a resin-modified glass-ionomer cement (RMGIC) applied to dentin covered with smear layer (SL) of different thicknesses. Forty dentin discs had thick (TSL) or thin (THSL) smear layer created on their occlusal side. In artificial pulp chambers, MDPC-23 cells were seeded on the pulpal side of the dentin discs and divided into five groups: G1TC: no treatment (control); G2TC: TSL + RMGIC; G3TC: THSL + RMGIC; G4TC: TSL removal + RMGIC; G5TC: THSL removal + RMGIC. After 24 h, cell metabolism and morphology were evaluated by the methyltetrazolium (MTT) assay and by scanning electron microscopy (SEM), respectively. For BS, the following groups were determined: G1BS: TSL removal + RMGIC; G2BS: THSL removal + RMGIC; G3BS: TSL + RMGIC; G4BS: THSL + RMGIC. Shear bond strength was tested to failure in a mechanical testing machine MTS (0.5 mm/min). Statistically significant difference was observed only between the control and experimental groups (Kruskal-Wallis, p<0.05). The metabolic activity of the viable MDPC-23 cells in G2TC, G3TC, G4TC and G5TC decreased by 54.85%, 60.79%, 64.12% and 62.51%, respectively. Mean shear bond strength values for G1BS, G2BS, G3BS and G4BS were 7.5, 7.4, 6.4 and 6.7 MPa, respectively, without significant difference among them (ANOVA, p>0.05). RMGIC presented moderate transdentinal cytotoxic effects. Maintenance or removal of smear layer did not affect the bond strength of RMGIC to dentin substrate.

Este estudo avaliou a citotoxicidade transdentinária (CT) e a resistência de união (RU) de um cimento de ionômero de vidro modificado por resina (CIVMR) aplicado sobre dentina coberta com smear layer (SL) de diferentes espessuras. Quarenta discos de dentina tiveram smear layer espessa (TSL) ou delgada (THSL) criadas sobre a superfície oclusal. Após terem sido posicionados em câmaras pulpares artificiais, os discos de dentina receberam células MDPC-23, as quais foram semeadas sobre a supefície pulpar. Assim, os seguintes grupos foram estabelecidos: G1TC: sem tratamento (controle); G2TC: TSL + CIVMR; G3TC: THSL + CIVMR; G4TC: remoção TSL + CIVRM; G5TC: remoção THSL + CIVMR. Após 24 h, o metabolismo e morfologia celular foram avaliados pelo ensaio de metiltetrazolium (MTT) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), respectivamente. Para BS, os seguintes grupos foram determinados: G1BS: remoção TSL + CIVRM; G2BS: remoção THSL + CIVRM; G3BS: TSL + CIVRM; G4BS: THSL + CIVMR. A resistência de união ao cisalhamento foi avaliada em uma máquina de ensaios mecânicos MTS (0,5 mm/min). Diferença estatisticamente significativa foi observada apenas entre os grupos controle e experimentais (Kruskal-Wallis, p<0,05). A redução da atividade metabólica das células MDPC-23 viáveis nos grupos G2TC, G3TC, G4TC e G5TC foi de 54,85%; 60,79%; 64,12%; e 62,51%, respectivamente. Os valores médios de resistência de união para G1BS, G2BS, G3BS e G4BS foram de 7,5; 7,4; 6,4; e 6,7 MPa, respectivamente, sem diferença significativa entre eles (ANOVA, p>0,05). O CIVMR avaliado neste estudo apresentou moderado efeito citotóxico transdentinário. A manutenção ou remoção da smear layer não afetou a resistência de união deste material resinoso ionomérico sobre a dentina.

Efeito do laser de baixa intensidade sobre células odontoblastóides in vitro e complexo dentino-pulpar in vivo / Effect of low-level laser on odontoblast-like cells

O laser de baixa intensidade (LBI) tem sido amplamente utilizado no tratamento da hipersensibilidade dentinária. Pesquisas in vivo demonstraram que o LBI pode promover um aumento na síntese de matriz de dentina e menor grau de inflamação pulpar. Entretanto, o mecanismo que rege este processo permanece desconhecido. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o metabolismo de células odontoblastóides em cultura quando submetidas à irradiação direta ou transdentinária (indireta) com LBI e seus efeitos sobre o complexo dentino-pulpar. Células odontoblastóides MDPC-23 foram cultivadas em placas de acrílico de 24 compartimentos ou sobre a superfície pulpar de discos de dentina, com 0,4 mm de espessura e obtidos de terceiros molares, adaptados em câmaras pulpares artificiais. As células foram irradiadas diretamente por 3 vezes (a cada 24 horas) com 2, 4, 10, 15 ou 25 J/cm2 e submetidas a avaliação de metabolismo (MTT), síntese de proteína total e de fosfatase alcalina. Os dois melhores parâmetros de irradiação direta foram utilizados para o ensaio de irradiação transdentinária (indireta) das células. Como resultado da etapa direta de irradiação, foi demonstrado que tanto os valores do MTT quanto os níveis de proteína total e fosfatase alcalina apresentaram valores estatisticamente superiores nas doses de 15 e 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Assim, estas doses foram usadas no teste de irradiação indireta, obtendo-se aumento do metabolismo, síntese de proteína e fosfatase alcalina estatisticamente superior apenas para a dose de 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Desta maneira, foi possível concluir, dentro das condições experimentais, que os maiores valores de bio-estimulação das células MDPC-23 ocorreram quando estas foram irradiadas com 25 J/cm2 . Para avaliação dos efeitos do LBI sobre o complexo dentinopulpar, foram confeccionadas cavidades de classe I nos primeiros molares superiores de ratos. Imediatamente após, as cavidades foram irradiadas com a dose de 25 J/cm2 (Grupo Irradiado), ou seja, melhor parâmetro obtido no experimento transdentinário. Para o grupo controle, as cavidades foram preparadas, porém não submetidas a irradiação (Grupo Não Irradiado). Para ambos os grupos, as cavidades foram restauradas com cimento de ionômero de vidro fotopolimerizável. Os segundos molares do Grupo Não Irradiado foram utilizados como Grupo Controle Íntegro. Decorridos os períodos de 7, 15 e 30 dias, os animais foram sacrificados e suas maxilas submetidas ao processamento laboratorial, o que permitiu avaliação microscópica da resposta do complexo dentino-pulpar a irradiação com LBI. Na análise histológica dos dentes, observou-se, no período inicial (7 dias), para os Grupos Irradiados ou Não Irradiados, discreta desorganização da camada de odontoblastos localizada abaixo do assoalho cavitário. Porém, para ambos os grupos e também para o Grupo Controle Íntegro, houve manutenção da integridade do complexo dentino-pulpar. No período de 30 dias, foi observado para os grupos que receberam preparos cavitários (Irradiados ou Não Irradiados), que a maioria dos dentes apresentava discreta deposição de dentina terciária na região mais superior do corno pulpar relacionado com a cavidade dentária, sem ocorrência de reação inflamatória. Porém, quando comparado aos grupos controle (Não Irradiado e Íntegro) os dentes pertencentes ao Grupo Irradiado apresentavam maior número de vasos sangüíneos dilatados e congestos tanto na polpa coronária quanto radicular. Estes achados histológicos caracterizaram uma maior vascularização nos dentes submetidos a irradiação com LBI (25 J/cm2)

Low level laser (LLL) has been widely used for treatment of dentin hypersensitivity. In vivo studies have shown increased synthesis of dentin matrix and less severe pulpal inflammation in teeth irradiated with LLL. However, the mechanisms that guide this process remain unknown. This study evaluated the metabolism of cultured odontoblastlike cells submitted to direct or transdentinal LLL irradiation as well as its effects on pulp tissue of first molars of rats. The odontoblast-like cells MDPC-23 were cultured (12,500 cells/cm2) on either 24-well acrylic plates or the pulpal surface of dentin discs adapted to artificial pulp chambers. In the first experiment, the cells received direct irradiation for 3 times (every 24 hours) with the following energy doses: 2 J/cm2 , 4 J/cm2, 10 J/cm2, 15 J/cm2, and 25J/cm2 . Then, the irradiated cells were evaluated concerning their metabolism, synthesis of total protein (TP) and alkaline phosphatase (ALP). The two best direct irradiation parameters obtained in this first protocol were selected to be used in the second experiment, in which the MDPC-23 cells were irradiated through 0.4mm dentin discs obtained from human teeth (indirect irradiation). For the direct assay, the MTT values as well as the TP and ALP levels were significantly higher at the doses of 15 and 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p<0.05). When both of these energy doses were used for the indirect irradiation assay, it was observed a statistically significant increase in cell metabolism and synthesis of TP and ALP only for 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p <0.05). Under the experimental conditions, it may be concluded that the highest biostimulation values were obtained when the MDPC-23 cells were irradiated with 25 J/cm2 . For evaluation of the effects of LLL on the pulp-dentin complex, class I cavities were prepared in the first superior molars of rats. After this, the cavities were immediately irradiated with the dose of 25 J/cm² (Irradiated Group), which was the best energy dose determined in the previous transdentinal experiment. For the control group, the cavities were not submitted to irradiation (NonIrradiated Group). For both groups, the cavities were restored with light-cured resin modified glass ionomer cement. The second molars of the non-irradiated group were used as Intact Control Group. After the periods of 7, 15 and 30 days, the animals were sacrificed and their jaws submitted to the laboratory processing. The stained sections were evaluated under light microscope. At 7-days period, it was observed for the Irradiated Groups and Non-Irradiated Groups a discrete disorganization of the odontoblasts related to the cavity floor. However, for these both groups and also for the Intact Control Group there was maintenance of the integrity for the pulp-dentin complex. At 30-day period, it was observed in those groups that received cavity preparation (Irradiated or Non-Irradiated), discrete deposition of the tertiary dentin in the pulp zone related to the cavity floor. No inflammatory reaction on time disorganization accured in most of teeth evaluated. However, when compared to the Intact and Non-Irradiated Control Groups the teeth in which the cavities were irradiated with LLL exhibited a larger number of dilated and congested blood vessels in the pulp tissue. Therefore, the histological pulpal features observed in this study determined a greater vascularization in the teeth submitted to irradiation with LLL with 25/Jcm²

Implantes de polietileno poroso em calota de coelho: análise histológica comparativa / Porous Polyethylene Implants in Rabbit Calvarium: Histological Comparasion

O objetivo deste estudo foi comparar histologicamente o comportamento de implantes nacionais de polietilenoporoso (Polipore®) e de enxerto ósseo autógeno em defeitos ósseos em osso parietal de coelho. Foram utilizados 20 coelhos, os quais receberam osteotomias parietais bilaterais com o auxílio de uma trefina de 6mm dediâmetro. No Grupo I (GI), a cavidade foi preenchida com enxerto ósseo retirado do lado oposto, e, no GrupoII (GII), a cavidade foi preenchida com Polipore®. Não foram utilizados meios de fixação para os enxertos e implantes. Após 5, 15, 30, 60 e 120 dias, ocorreu a eutanásia dos animais, e as calotas cranianas foram processadas, segundo rotina histológica para coloração em H.E. Observou-se reação inflamatória discreta no(GI) aos 5 dias e moderada no GII, persistindo até aos 30 dias no GII. Os enxertos ósseos apresentaram-se incorporados ao leito receptor aos 120 dias. E somente aos 120 dias, no GII, observou-se presença de tecido conjuntivo no interior dos poros do implante. Concluímos que os enxertos foram eficientes na reparação do defeito ósseo, devido à incorporação ao leito receptor; O Polipore® foi biocompatível, mas não possui quantidadee tamanho de poros adequados para permitir o crescimento fibrovascular no interior do material

The aim of this study was to histologically compare national porous polyethylene implants and autogenous bone graft in cranial vault defects in rabbits. Cranial vaults defects were surgically created with a trephineburr of 6mm diameter in the parietal bones of 20 rabbits. In group I (GI) the bone defects were filled with autogenous bone graft from the contralateral parietal side, and in group II (GII), the bone defects were filledwith Polipore®. The grafts and implants were not fixed on the site. After 5, 15, 30, 60 and 120 days the animals were sacrificed and the cranial vaults were processed according to histological routine for stainingwith H&E. On the 5th day a discreet inflammatory reaction was observed in GI , while in GII, a moderate, inflammatory reaction persisted up to the 30th day. The bone grafts were incorporated to the host bedwithin 120 days. Only then, connective fibrous tissue was observed into the pores of the implant in GII. Bone grafts can efficiently repair bone defects, due to their incorporation into the bone host bed; the Polipore®implant is biocompatible, but does not have the adequate quantity and size of pores to permit fibrovascular tissue ingrowth into the material

Extenso sialolito no ducto da glândula submandibular: relato de caso / Large sialolith of the submandibular gland duct: report of a case

A Sialolitíase é uma alteração comum das glândulas salivares causada pela presença de cálculo no interior do ducto ou glândula, sendo caracterizada por inchaço, dor e ausência de salivação da glândula afetada. A maioria dos sialolitos acomete a glândula submandibular ou o seu ducto, podendo causar infecção aguda ou crônica.Os autores apresentam um caso de extenso sialolito no interior do ducto da glândula submandibular, discutindo ainda alguns aspectos relacionados ao diagnóstico, à etiologia e ao tratamento desta alteração.