Neural and Neural Crest-Derived Stem Cell Distribution in the Adult Human Dental Pulp

SUMMARY: Despite comprehensive studies and reports about the properties of dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro, we still need to confirm whether these in vitro characteristics coincide with the nature of DPSCs in situ. The anatomical location of DPSCs populations in the dental pulp has yet to be investigated. Moreover, the mesenchymal DPSCs have been much more studied than the neural crest-derived DPSCs. In this study, well-recognized neural/neural crest stem cell markers NCAM1, Nestin, SNAIL/SLUG, SOX9, and S100 are being investigated by immunohistochemistry to localize the precise location of these populations of DPSCs within the human adult dental pulp.All previously mentioned markers were expressed in the dental pulp, and their intensity and location of expression were reported.

A pesar de estudios e informes exhaustivos sobre las propiedades de las células madre de la pulpa dental (DPSC) in vitro, todavía necesitamos confirmar si estas características in vitro coinciden con la naturaleza de las DPSC in situ. La ubicación anatómica de las poblaciones de DPSC en la pulpa dental aún no se ha investigado. Además, las DPSC mesenquimales han sido mucho más estudiadas que las DPSC derivadas de la cresta neural. En este estudio, se están investigando mediante inmunohisto química marcadores de células madre de la cresta neural/ neural NCAM1, Nestin, SNAIL/SLUG, SOX9 y S100 para localizar la ubicación precisa de estas poblaciones de DPSC dentro de la pulpa dental humana adulta. Todos los marcadores mencionados anteriormente se expresaron en la pulpa dental y se informó su intensidad y ubicación de expresión.

Biodentine Induce Proteínas Apoptóticas Caspasa 3 y PARP-1 en Células de la Pulpa Dental Humana / Biodentine Induces Apoptotic Proteins Caspase 3 and PARP - 1 on Human Dental Pulp Cells

RESUMEN: Las patologías pulpares han sido un verdadero reto para la odontología principalmente por su tratamiento. Actualmente, existen numerosos biomateriales en el mercado que reportan tener propiedades inherentes en los tejidos dentarios. Sin embargo, diferentes estudios sobre múltiples líneas celulares expuestas a estos biomateriales demuestran resultados controversiales como biocompatiblidad y citotoxicidad celular. Biodentine, es un cemento endodóntico en base a silicatos cálcico de múltiples aplicaciones, que prestaría propiedades de biocompatibilidad como bioactividad celular, características que le permitirían incluso ser utilizado en contacto directo con la pulpa dental. El objetivo de este estudio es la evaluación in-vitro de Biodentine, sobre cultivos de células de la pulpa dental humana (CCPDH). Se prepararon discos de cemento de Biodentine™ de 2 x 6 mm, los que se expusieron a cultivos de células aisladas de la pulpa dental humana. Luego de 24, 48 y 72 horas de exposición, se realizaron ensayos de viabilidad celular utilizando el método colorimétrico MTT. También se realizaron ensayos de expresión proteica de dos proteínas involucradas en la vía de señalización de la apoptosis celular: Caspasa - 3 clivada y Poli (ADP-Ribosa) Polimerasa, PARP - 1. Existen diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) en los ensayos de viabilidad celular entre las células expuestas a Biodentine y el grupo control, como también a medida que aumenta el tiempo de exposición (p<0,05). Por otra parte, también existen diferencias significativas (p<0,05) en la expresión de PARP- 1 en los grupos sometidos a Biodentine. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que Biodentine genera citotoxicidad celular en cultivos celulares de pulpa dental humana, por disminución de la viabilidad celular como por la expresión de proteínas apoptóticas. Es por esto que la utilización de este biomaterial debería ser estudiado y considerarse en cada caso clínico, especialmente como recubridor pulpar directo.

ABSTRACT: Oral pathologies have been a real challenge for dentistry, mainly due to its treatment. Currently, there are numerous biomaterials on the market that may present inherent properties in dental tissues. However, studies on multiple cell lines are based on biocompatible results such as biocompatibility and cellular cytotoxicity. Biodentine is endodontic cement based on calcium silicates of multiple applications, which would provide biocompatibility properties as cellular bioactivity, characteristics that will allow it to be used in direct contact with the dental pulp. The objective of this study is the in vitro evaluation of Biodentine, on cultures of cells of the human dental pulp (HDPC). Biodentine cement disks of 2 x 6 mm were prepared, and HDPC culture plates were introduced. After 24, 48 and 72 hours of exposure, cell viability tests were performed using the MTT colorimetric method. On the other hand, protein expression assays of two proteins involved in the signaling pathway of cell apoptosis Caspase-3 cleaved (cas-3 clv) and PARP-1 are carried out. There are statistically significant differences (p <0,05) in the cell viability tests between Biodentine and control group, as well as the exposure time increases (p <0,05). Otherwise, there are also significant differences (p <0,05) in the expression of PARP-1 in the groups, sometimes a Biodentine. The results in this study that Biodentine generates a cellular cytotoxicity in HDPC cultures, therefore, cell viability as the expression of apoptotic proteins. This is why the use of this biomaterial should be studied for each particular clinical case, especially as a direct pulp capping agent.

Contenido químico de soluciones después de la irrigación del conducto radicular dentario / Chemical content of solutions after irrigation of the tooth root canal / Conteúdo químico das soluções após a irrigação do canal dentário radicular

Durante el tratamiento endodóntico, la irrigación del conducto radicular permite remover los residuos de los túbulos dentinarios. El objetivo de este estudio fue evaluar el contenido de soluciones de irrigación extraídas del conducto radicular luego de la pulpectomía en dientes con pulpitis y con necrosis pulpar, con el fin de determinar aquéllas menos agresivas sobre la dentina radicular. Se trabajó en 80 dientes humanos superiores unirradiculares y con NaClO 1%, EDTA 17%, Ca(OH)2 1%, clorhexidina 0,2% y agua destilada. Se aspiró el contenido de tres irrigaciones y se determinó pH, proteínas totales, hidroxiprolina, calcio y fósforo. El pH de las soluciones no tuvo cambios significativos. La mayor concentración de proteínas se halló en los aspirados con NaClO de dientes con necrosis y con EDTA de pulpitis, revelando mayor número de bandas por electroforesis con esta última solución. El contenido de hidroxiprolina fue mayor con Ca(OH)2 y con clorhexidina, y el de fósforo con EDTA y con NaClO para ambos tipos de dientes. Se detectó calcio con NaClO y clorhexidina. No hubo resultados diferentes entre dientes con pulpitis y con necrosis pulpar en todas las determinaciones químicas. Las soluciones de NaClO y EDTA resultaron eficaces en la eliminación de restos orgánicos de los conductos radiculares. Sin embargo, NaClO eliminó también calcio y fósforo; y la solución de EDTA, fósforo, posiblemente provenientes de la hidroxiapatita y de complejos proteicos de la dentina.

During endodontic treatment, irrigation of the root canal makes it possible to remove remainders of the dentin tubules. The aim of this study was to evaluate the content of extracted irrigation solutions of root canals after pulpectomy in teeth with pulpitis and pulp necrosis, in order to determine those Enless aggressive on root dentine. Work was performed on 80 unirradicular upper human teeth, with 1% NaClO, 17% EDTA, 1% Ca(OH)2, 0.2% chlorhexidine and distilled water. The content of three irrigations was aspired and pH, total proteins, hydroxiproline, calcium and phosphor were determined. pH of the solutions showed no significant changes. A greater protein concentration was obtained with NaClO from teeth with necrosis and with EDTA from teeth with pulpitis; the greatest number of electrophoretic bands were revealed with EDTA. The hydroxiproline content was greater with Ca(OH)2 and with chlorhexidine, and that of phosphor was greater with EDTA and with NaClO for both types of teeth. Calcium was detected with NaClO and chlorhexidine. There were no different results between teeth with pulpitis and those with pulp necrosis in all chemical determinations. NaClO and EDTA solutions were effective in the elimination of organic rests from the root canal. Nevertheless, NaClO also eliminated calcium and phosphor, and the EDTA solution eliminated phosphor, possibly originated from hydroxiapatite and from protein complexes of dentin.

Durante o tratamento do endodóntico, a irrigação do canal radicular permite remover os resíduoss dos túbulos dentinários. O objetivo deste estudo foi avaliar o conteúdo das soluções de irrigação extraídas do canal radicular após a pulpectomia em dentes com pulpite e com necrose pulpar, com a finalidade de determinar aquelas menos agresivas sobre a dentina radicular. O trabalho foi em 80 dentes humanos superiores unirradiculares e com NaClO 1%, EDTA 17%, Ca(OH)2 1%, clorexidina 0.2% e água destilada. Foi aspirado o conteúdo de três irrigações e se determinou pH, proteínas totais, hidroxiprolina, cálcio e fósforo. O pH das soluções não teve mudanças significativas. A maior concentração de proteínas foi encontrada nas aspirações com NaClO de dentes com necrose e o EDTA da pulpite, revelando maior número de faixas por eletroforese com esta última solução. O conteúdo de hidroxiprolina foi maior com Ca(OH)2 e com clorexidina, e o de fósforo com EDTA e com NaClO para ambos os tipos de dentes. Foi detectado cálcio com NaClO e clorexidina. Não houve resultados diferentes entre dentes com pulpite e com necrose pulpar em todas as determinações químicas. As soluções de NaClO e EDTA resultaram eficazes na eliminação de restos orgânicos dos condutos radiculares. Entretanto, NaClO eliminou também cálcio e fósforo; e a solução de EDTA, fósforo, possivelmente provenientes da hidroxiapatita e de complexos proteicos da dentina.

Contenido orgánico de extractos parcialmente purificados de pulpa dental humana y bovina / Organic content of human and bovine dental pulp partially purified extracts / Conteúdo orgânico de extratos parcialmente purificado de polpa dentária humana e bovina

La pulpa dental contiene tejido conectivo rico en proteínas, mayormente colágeno. El objetivo de este trabajo fue describir un método de purificación de componentes orgánicos pulpares humanos y bovinos, vital y necrótico para validar el modelo experimental bovino. Se prepararon extractos con 50 mg de fracción media de pulpas unirradiculares, 20 humanas o 1 bovina, en 500 µL de Tris-HCl 50 mM pH 7,4, floruro de fenil metil sulfonilo 1mM e hidrocloruro de benzamidina 5 mM frío. Se homogeneizó y centrifugó a 10000 rpm. Los sobrenadantes fueron parcialmente purificados con sulfato de protamina 1%, los sedimentos resuspendidos y dializados 2 horas con recambio en acetato de sodio 500 mM pH 6. Se determinaron proteínas, hidroxiprolina e hidratos de carbono, y se calculó el rendimiento según el contenido de hidroxiprolina. Se aplicó electroforesis en geles de poliacrilamida. Se encontró mayor contenido orgánico en tejido humano que en bovino, y en vital que en necrótico. Por hidroxiprolina/proteínas y rendimiento, el extracto bovino contendría mayor proporción de colágeno. En pulpas humanas se obtuvieron bandas a 78 y 80 kDa, y en bovinas a 74 y 76 kDa. No hubo diferencias entre tejido vital y necrótico. Las evidencias cuali y cuantitativas expresadas validarían al modelo bovino en investigaciones endodónticas.

The dental pulp contains connective tissue and is rich in proteins, mainly collagen. The aim of this study was to describe a purification method for organic compounds of human and bovine pulp tissues, either vital as necrotic, in order to validate the experimental bovine model. Extracts of 50 mg of the middle fraction of one root pulp teeth, 20 humans or 1 bovine, in 500 µL of cold 50 mM Tris - HCl pH 7.4, 1 mM phenyl methyl sulfonyl fluoride and 5 mM benzamidine hydrochloride were prepared. Extracts were homogenized and centrifuged at 10000 rpm. Supernatants were partially purified with 1% protamine sulphate, sediments re-suspended and dialyzed during 2 hours with a spare in 500 mM sodium acetate pH 6. Proteins, hydroxiproline and carbohydrates were determined, and the yield of the process was calculated according to the hydroxiproline content. Poliacrylamide gel electrophoresis was applied. A greater organic content was found in human than in bovine tissue, and in vital rather than in the necrotic one. Hydroxyproline/ proteins and yield evidenced that bovine extract would contain a larger proportion of collagen. Bands at 78 and 80 kDa in human pulp and at 74 and 76 kDa in the bovine tissue were observed. There was no difference between vital and necrotic tissues. The qualitative and quantitative evidences expressed in this work would validate the bovine research endodontic model.

A polpa dentária contém tecido conectivo rico em proteínas, na sua maioria colágeno. O objetivo deste trabalho foi descrever um método de puriIcação de componentes orgânicos da polpa dos humanos e bovinos, vitales e necróticos para validar o modelo experimental bovino. Foram preparados extratos com 50 mg de fração média de polpas unirradiculares, 20 humanas ou 1 bovina em 500 µL de Tris-HCl 50 mM pH 7,4, fenil-metil-sulfonil Juoreto 1 mM e hidrocloreto de benzamidina 5 mM frio. Foi homogeneizado e centrifugado a 10.000 rpm. Os sobrenadantes foram parcialmente puriIcados com sulfatos de protamina 1%, os sedimentos ressuspensos e dialisados 2 horas com recâmbio em acetato de sódio 500 mM pH 6. Foram determinadas proteínas, hidroxiprolina e hidratos de carbono e se calculou o rendimento conforme o conteúdo de hidroxiprolina. Foi aplicada eletroforese em géis de poliacrilamida. Maior conteúdo orgânico foi encontrado em tecido humano que em bovino e em vital que em necrótico. Por hidroxiprolina/proteínas e rendimento, o extrato bovino conteria maior proporção de colágeno. Em polpas humanas foram obtidas faixas a 78 e 80 kDa e em bovinas a 74 e 76 kDa. Não houve diferenças entre tecido vital e necrótico. As evidências qualitativas e quantitativas expressas validariam o modelo bovino em pesquisas endodônticas.