Adult dental epithelial stem cell-derived organoids deposit hydroxylapatite biomineral / 国际口腔科学杂志·英文版

Ameloblasts are specialized cells derived from the dental epithelium that produce enamel, a hierarchically structured tissue comprised of highly elongated hydroxylapatite (OHAp) crystallites. The unique function of the epithelial cells synthesizing crystallites and assembling them in a mechanically robust structure is not fully elucidated yet, partly due to limitations with in vitro experimental models. Herein, we demonstrate the ability to generate mineralizing dental epithelial organoids (DEOs) from adult dental epithelial stem cells (aDESCs) isolated from mouse incisor tissues. DEOs expressed ameloblast markers, could be maintained for more than five months (11 passages) in vitro in media containing modulators of Wnt, Egf, Bmp, Fgf and Notch signaling pathways, and were amenable to cryostorage. When transplanted underneath murine kidney capsules, organoids produced OHAp crystallites similar in composition, size, and shape to mineralized dental tissues, including some enamel-like elongated crystals. DEOs are thus a powerful in vitro model to study mineralization process by dental epithelium, which can pave the way to understanding amelogenesis and developing regenerative therapy of enamel.

In vitro & in vivo estrogenic activity of glycoside fractions of Solanum nigrum fruit.

Background & objectives: The mature fruits of Solanum nigrum contains steroidal glycosides. These are often used as vegetable and there are evidences on tribal use of these fruits as an oral contraceptive. The present study was carried out to evaluate the estrogenic potential of S. nigrum fruits by in vitro and in vivo assays. Methods: Defatted methanol extract of dried S. nigrum fruits was column fractionated and the glycoside positive fractions pooled. Definite concentrations of the fraction were used for in vitro and in vivo assays. The effect on cell viability was analyzed in MCF-7 cell lines by MTT assay followed by in vitro evaluation of estrogenicity by hydroxy apatite (HAP) binding assay. The results were further evaluated in vivo by performing uterotrophic assay in ovariectomized mouse models. Results: At low concentration (40 μg/ml), SNGF induced a dose-dependent increase in MCF-7 cell proliferation, while higher extract concentrations (80-320 μg/ml) caused progressive cell growth inhibition. The competitive binding assay using 3H-E2 suggests that this effect is mediated by estrogen receptor. Mouse uterotrophic assay revealed a classical uterotrophic response in ovariectomized mice in response to S. nigrum glycoside fraction (SNGF). SNGF at a dose of 100 mg/kg of body wt induced the maximum height of luminal epithelial cells which indicated an increase of 30.8 per cent over control (P<0.01) with a correlated increase in uterine wet wt (150% increase over control). Higher doses (250 and 500 mg/kg body wt) of SNGF did not induce any uterotrophic effect. Interpretation & conclusions: Our preliminary data demonstrate the hormone like activity of Solanum glycosides both in vitro and in vivo in mouse, which needs to be further explored to evaluate the possible mechanism and clinical implications.

Adhesion of Streptococcus mutans to salivary proteins in caries-free and caries susceptible individuals

La adhesión de los microorganismos a las superficies dentales, es el paso inicial en la formación de la placa dentobacteriana, Streptococcus mutans (S. mutans) es uno de los encontrados en ésta y está asociado como el principal agente causal de una delas enfermedades más comunes en los humanos, la caries dental. La adherencia de esta bacteria se da por la interacción de adhesinas que la constituyen con los componentes salivales, específicamente con los que están formando parte de la película adquirida. La complejidad de esta interacción ha sido motivo deestudio durante los últimos años, hasta el punto de identificar algunos componentes salivales relacionados con la unión a las superficies del esmalte, tales como Proteínas ricas en prolina(PRPs), staterinas,Histatinas,Cistatinas, etc. En el presente trabajo se buscó determinar la capacidad de adhesión de S. mutans a hidroxilapatita sintética incubada con muestras de salivade personas con y sin experiencia de caries. Para estos ensayos se utilizó tanto la muestra de saliva completa como extractos de proteínas salivales, obtenidos por medio de la separaciónde las proteínas contenidas en la muestra por SDS-PAGE, en tres rangos de peso molecular seleccionados de acuerdo con el perfil electroforético que fue comúnmente encontrado. Losresultados indican que la adhesión de este microorganismo es mayor en las personas sin experiencia de caries cuando se ensayó con saliva completa y con las proteínas separadas en el rangode peso molecular de 120-159 kDa. Sugiriendo que la adhesión por sí sola no tiene un efecto determinante en los mecanismos que producen la enfermedad en algunas personas. Sin embargo estos hallazgos son interesantes ya que pueden contribuir en el diseño de estrategias para intervenir en la adhesión de S. mutanssobre las superficies dentales

Adhesion of microorganisms to dental surfaces is the initial step in the formation of dental bacterial plaque. Streptococcus mutans (S. mutans) is considered the main causal agent of one of the most common diseases in humans: dental caries. Adherence of these bacteria results from the interaction of adhesins that form part of their structure with salivary components, specifically those that compose the acquired pellicle. The complexity of this interaction has been the subject of studies in past years, to the extent of identifying certain salivary components related to adhesion to enamel surfaces, such as proline-rich proteins (PRSs), Staherins, Histatins, Cystatins, etc. One of the objectives of this study was to determine the adhesion capacity of S. mutans to synthetic hydroxyapatite incubated with saliva samples of caries-active and caries-inactive individuals. For the purpose of these assays, both the whole saliva samples and the salivary protein extracts were used. They were obtained by separating the proteins contained in the simple SDS-PAGE, in three ranges of molecular weight, selected in accordance with the electrophoresis profile that was usually found. The results indicated that the adhesion of this microorganism was greater in caries-inactive patients, when tested with whole saliva and proteins in the 120-159 kDa molecular weight range. This suggests that adhesion, per se, does not have a definite effect on the mechanisms that cause the disease in some individuals. However, these are interesting findings that may contribute to the design of strategies to control the adhesion of S. mutans to the tooth’s surface.

The construction and investigation of PLGA artificial bone by biomimetic mineralization / 华中科技大学学报（医学）（英德文版）

To modify the surface property of poly lactide-co-glycolide (PLGA) by biomimetic mineralization to construct a new kind of artificial bone. PLGA films and 3-diamensional (3-D) porous scaffolds hydrolyzed in alkaline solution were minerilized in SBF for 14 days. The morphology and composition of the mineral grown on PLGA were analyzed with SEM, FTIR and XRD. The porosity of the scaffolds was detected by using the liquid displacement method. The compressive strength of the scaffolds was detected by using a Shimadzu universal mechanic tester. An obvious mineral coating was detected on the surface of films and scaffolds. The main component of the mineral was carbonated hydroxyapatite (HA) similar to the major mineral component of bone tissues. The porosity of the un-mineralized and mineralized porous scaffolds was (84.86 +/- 8.52) % and (79.70 +/- 7.70) % respectively. The compressive strength was 0.784 +/- 0.156 N/mm2 in un-mineralized 3-D porous PLGA and 0.858 +/- 0.145 N/mm2 in mineralized 3-D porous PLGA. There were no significant differences between the mineralized and un-mineralized scaffolds (P > 0.05) in porosity and biomechanics. Biomimetic mineralization is a suitable method to construct artificial bone.

Estudios morfologicos de los cristales de hidroxiapatita tratatos con pamidronato disodico / Morphological studies of hydroxyapatite crystal exposed to disodium pamidronate

Con técnicas de rayos-x y espectrometría se estudiaron los efectos "in vitro" del pamidronato disódico sobre la morfología de los cristales de hidroxiapatita. Los estudios se realizaron sobre hidroxiapatita sintética expuesta a diferentes tiempos, 48, 120 y 168 horas y concentraciones, 1 x 10(-5)M, hasta 1 x 10(-4)M de pamidronato. Se realizaron algunas observaciones adicionales " in vivo" en polvo de vértebras y tibias de conejos, jóvenes y maduros, tratados con pamidronato. La técnica de rayos-x reveló la existencia de un cristal puro en el sistema hexagonal y el análisis de adsorción mostró la completaa afinidad del pamidronato por la hidroxiapatita. En la preparación "in vitro" el pamidronato demostró modificar algunos planos con tendencia a alargar la forma del cristal, especialmente con las concentraciones elevadas. En el material proveniente de animales jóvenes se observan cambios mßs marcados en las epífisis. En muestras aisladas de los animales maduros se verifican cristales más cortos en las vértebras, y mßs alargados en la diáfisis de las tibias. En las condiciones del experimento, se concluye que los bisfosfonatos pueden modificar "in vitro" la forma del cristal, al menos en concentraciones altas. Ademßs se muestran ejemplos de cambios "in vivo" que puedem estar afectados por factores regionales. Dada la limitación de estas últimas observaciones, la extrapolación de los resultados a la mujer osteoporótica tratada requerirá de mayor información. Puede sugerirse, sin embargo, que toda medicación que afecte las células óseas (todos los anti-osteoporóticos conocidos) pueden alterar la calidad de la hidroxiapatita y se necesitarán de estudios cristalográficos para avaluar los efectos de la misma sobre la calidad material del hueso.

Procesos de desmineralización y remineralización del esmalte dental / Process of demineralization and remineralization in dental enamel

Se describen los aspectos más importantes del complejo mecanismo físico-químico de de-remineralización del esmalte dental. Como fuera demostrado en modelos in vitro e in vivo, la OH-Ap y sus formas posibles, actúan como un sistema dinámico, donde se reconocen como principales factores: la influencia inhibitoria de las proteínas salivales y del fluoruro, las variaciones anatómicas de los elementos dentarios, el comportamiento químico de los fosfatos, la importancia de la carga y los coeficientes de difusión sobre el gradiente. Si las condiciones del medio lo permiten, la OH-Ap, principal componente de la fase sólida, se convierte en diferentes tipos de fosfatos, correspondiendo al fosfato dicálcico dihidratado (BSH), el octacálcico y el amorfo las formas más estudiadas. La estabilidad-inestabilidad del sistema dependen de pH del medio, de la concentración de fluoruros y de la fuerza iónica. Tanto in vitro como in vivo, la persistencia de la acidez favorece la disolución, mientras que la reducción del tiempo de exposición estimula la remineralización