Alteración de la mineralización de tejidos dentarios y paradentarios inducida por bifosfonatos en ratas Wistar / Alteration of mineralization of dental and paradental tissues induced by biphosphonates in Wistar rats

Desórdenes sistémicos de la homeostasis mineral o fallas en la mineralización de la matriz extracelular pueden afectar tanto a las piezas dentarias como a su aparato de sostén, conduciendo al fracaso de los tratamientos odontológicos. Existe poca evidencia científica sobre modelos animales que permitan es-tudiar la respuesta de tejidos dentarios/paradenta-rios frente a este tipo de desórdenes. El objetivo del presente trabajo fue estudiar experimentalmente al-teraciones de la biomineralización inducidas por bis-fosfonatos en ratas Wistar. Para ello, 20 ratas Wistar hembras y machos (35±10 g) fueron tratados con 20 mg/kg de etidronato bisódico (EHBP) o solución fi-siológica (control) vía intraperitoneal 5 veces por se-mana durante 3 semanas. Luego de la eutanasia, se extrajeron las mandíbulas para su procesamiento y análisis histológico (H&E). Mediante microfotografías digitales se evaluó: área ósea/área total, espesor de ligamento periodontal, áreas de dentina y de cemen-to. Los resultados se analizaron estadísticamente mediante el test T de Student para comparaciones entre grupos y el test ANOVA de 2 vías para las com-paraciones intersexo. Los grupos EHBP presentaron mayor proporción de osteoide, dentina y cemento no mineralizados respecto a los controles, siendo más marcadas las diferencias en las hembras. Las hem-bras del grupo EHBP mostraron una disminución significativa en el espesor del ligamento periodontal respecto de los controles, aunque esta tendencia no se observó en machos. Los resultados del presente estudio demuestran que el EHBP, en la dosis y tiempo estudiados, altera los procesos de biomineralización tanto del tejido óseo como de los tejidos dentarios (AU)

Systemic disorders of mineral homeostasis or alterations in the mineralization of the extracellular matrix can affect both dental and supportive tissues, leading to the failure of dental treatments. There is a lack of scientific information about animal models that allow to study the response of dental/paradental tissues in this type of disorders. The aim of the present work was to study the biomineralization alterations induced by bisphosphonates in Wistar rats and to study the response of dental and paradental tissues. Twenty Wistar rats (35±10 g) were divided in control (females, males) and EHBP (females, males) groups. The EHBP group received 20 mg/kg of ethidronate bisodium intraperitoneally 5 times a week for 3 weeks, while the control group received saline solution. After euthanasia, mandibles were resected and processed histologically to obtained oriented sections for H&E staining. Photomicrographs were used to evaluate: Bone area/total area, periodontal ligament thickness, dentin and cement area. Results were statistically analyzed using the Student's T test for comparisons between groups and the 2-way ANOVA test for male and female comparisons. The EHBP groups showed a higher amount of non-mineralized osteoid, dentin and cement compared to control groups, being more evident in females. Females in the EHBP group showed a significant decrease in periodontal ligament thickness compared to controls, although this profile was not observed in males. The results of the present study demonstrate that EHBP, at the dose and time studied, alters the biomineralization processes of both bone and dental tissues (AU)

Ex Vivo Analysis of MTA FLOW® Biomineralization and Push-Out Strength: A Pilot Study / Análisis ex vivo del proceso de biomineralización y resistencia al desplazamiento del MTA FLOW®: Estudio piloto

Abstract: This study evaluated the biomineralization processes and push-out strength of MTA Flow® with radicular dentine in three different consistencies. The push-out test was performed on an ex vivo model, using 2mm thick dentin discs from the middle third of the root with standardized cavities of 1.5 mm. Samples were filled with MTA-Angelus (Angelus Dental, Brazil), Biodentine (Septodont, France), MTA Flow® Putty (Ultradent, USA), MTA Flow® Thick or MTA Flow® Thin. The samples were divided into 3 groups: subgroup 1 (n=5), analysis of the biomineralization process; 2 (n=20), evaluation of the bonding strength and push-out resistance; and 3 (n=5), evaluation of the cement/ dentin interface. The samples filled with Biodentine had a higher precipitation of carbonate apatite. However, there was no significant difference between MTA-Angelus, MTA Flow® Putty, or Thick (p=0.0536), but there was a significant difference in the Thin group (P<0.05). The samples with Biodentine displayed the greatest release of calcium ions. The formation of a partially carbonated intermediate apatite layer was observed in all groups. Zones of biomineralization were observed at the interface but were not continuous. After 72 hours, a significant difference was found between the Biodentine and MTA Flow® Thin groups (p=0.0090) in the push-out test. The samples submerged in phosphate-buffered saline (PBS) for 15 days showed a significant difference between all groups and MTA Flow® Thin (p=0.0147). Putty or Thick consistencies presented a similar bonding strength to MTA-Angelus and Biodentine. MTA Flow® Putty and Thick consistencies show a good adaptation to dentin, similar to MTA-Angelus. However, the thickness of the interface was lower compared to that of Biodentine. MTA Flow® Thin, despite their tubular infiltration, results in gaps and a defective peripheral seal.Therefore, MTA Flow®, in Putty or Thick consistencies, presents a biomineralization process and push-out strength similar to MTA Angelus and Biodentine, however, both characteristics decreases considerably in Thin consistency.

Resumen: El objetivo de este estudio fue evaluar, en un modelo ex vivo, el proceso de biomineralización y fuerza de adhesión del MTA Flow® en sus tres diferentes consistencias por medio de la prueba de resistencia al desplazamiento (Push-out). Se utilizaron discos de dentina de 2mm de espesor del tercio medio radicular con cavidades estandarizadas de 1.5mm de diámetro, las cuales se obturaron con diferentes materiales entre ellos: MTA Angelus (Angelus Dental, Brasil), Biodentine (Septodont, Francia), MTA Flow® Consistencia Putty (Ultradent, E.E.U.U), MTA Flow® Consistencia Thick (Ultradent, E.E.U.U) y MTA Flow® Consistencia Thin (Ultradent, E.E.U.U). Las muestras se sometieron al proceso de biomineralización y a pruebas de Push-out. Las muestras obturadas con Biodentine promovieron una mayor precipitación de apatita carbonatada, sin embargo, no se presentó diferencia estadística significativa con respecto al MTA Angelus, MTA Flow® Putty ni Thick (p=0.0536). No obstante, si presentó una diferencia significativa con respecto al grupo de MTA Flow® consistencia Thin (P<0.05). Las muestras con Biodentine presentaron la mayor liberación de iones calcio. De acuerdo a las pruebas de resistencia al desplazamiento, a las 72 horas post-obturación, solamente se encontró diferencia significativa entre las muestras obturadas con Biodentine y las correspondientes al MTA Flow consistencia Thin (p=0.0090), sin embargo las muestras sumergidas 15 días en PBS presentaron diferencia significativa entre todos los grupos con respecto al MTA Flow Thin (p=0.0147). En general se observaron zonas de biomineralización en la interface, sin embargo, no fueron continuas. Se concluye que el MTA Flow en consistencia Putty o Thick presenta un proceso de biomineralización y una resistencia al desplazamiento similar al MTA Angelus y al Biodentine, sin embargo, esta última disminuye considerablemente en presentación Thin.

Ex Vivo Evaluation of a Restoration Protocol for Teeth with Simulated Incomplete Rhizogenesis / Evaluación ex vivo de un protocolo de restauración para dientes con rizogénesis incompleta simulada

Abstract: The use of phosphate buffered saline (PBS) as an intracanal medication triggers a biomineralization process within mineral trioxide aggregate (MTA) apical plugs during the apexification process in teeth with incomplete rhizogenesis. However, no consensus is available in the literature regarding a restorative protocol for this type of treatment. Thus, the objective of this study was to use scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the processes of biomineralization and adhesion in a restorative protocol for teeth with simulated incomplete rhizogenesis. Methodology: Root sections with a thickness of 2mm and cavities with a diameter of 2mm were used. The sections were randomly prepared and filled with the following materials: Group 1 (n=12), ProRoot MTA; and Group 2 (n=12): MTA Exp. Subsequently, the samples were immersed in PBS for 35 days. Every 5 days, the PBS was replaced, and the precipitates were collected, dried, and weighed. Two samples from each group were analyzed by SEM. Moreover, 24 single-rooted teeth were standardized, incomplete rhizogenesis was simulated, and 5-mm-long apical plugs were created with Pro Root MTA. As an intracanal medication, PBS was used for different periods of time: Group 1:48 h; Group 2:7 days; and Group 3:15 days. Then, fiberglass posts were cemented with the REBILDA® Post System. The samples were prepared and analyzed by SEM. Results: ProRoot MTA and MTA Exp effectively promoted the formation of carbonated apatite precipitates and biomineralization with dentin. ProRoot MTA yielded more carbonated apatite precipitates compared to MTA Exp (p=0.0536). The use of PBS as an intracanal medication for 7 and 15 days promoted intratubular mineralization (MIT), and treatment for 15 days was more effective (p < 0.05). The REBILDA® Post System effectively promoted the microimbrication of the adhesive system and the formation of resinous tags with lateral adhesive branches. Conclusion: Apexification with MTA associated with the use of PBS as an intracanal medication for 15 days, in addition to the use of the REBILDA® Post System, seems to be a feasible restorative protocol.

Resumen: El uso de solución salina tamponada con fosfato (PBS) como medicamento intracanal desencadena un proceso de biomineralización en los plugs apicales con agregado de trióxido mineral (MTA) durante el proceso de apexificación en dientes con rizogénesis incompleta. Sin embargo, no hay consenso disponible en la literatura sobre un protocolo restaurador para este tipo de tratamiento. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue utilizar microscopía electrónica de barrido (MEB) para evaluar los procesos de biomineralización y adhesión en un protocolo restaurador para dientes con rizogénesis incompleta simulada. Metodología: Se utilizaron secciones de raíz con un espesor de 2mm y se realizaron cavidades con un diámetro de 2 mm. Las cavidades en las secciones se obturaron con: Grupo 1 (n=12), ProRoot MTA; y Grupo 2 (n=12): MTA Exp. Posteriormente, las muestras se sumergieron en PBS durante 35 días. Cada 5 días, se reemplazó el PBS y se recogieron los precipitados, se secaron y pesaron. Dos muestras de cada grupo fueron analizadas por MEB. Además, se estandarizaron 24 dientes de raíz única, se simuló la rizogénesis incompleta y se crearon tapones apicales de 5mm de longitud con Pro Root MTA. Como medicamento intracanal, se utilizó PBS durante diferentes períodos de tiempo: Grupo 1:48 h; Grupo 2:7 días; y Grupo 3:15 días. Posteriormente, los postes de fibra de vidrio se cementaron con el sistema de postes REBILDA®. Las muestras fueron preparadas y analizadas por MEB. Resultados: ProRoot MTA y MTA Exp promovieron efectivamente la formación de precipitados de apatita carbonatada y la biomineralización con dentina. ProRoot MTA produjo más precipitados de apatita carbonatada en comparación con MTA Exp (p=0.0536). El uso de PBS como medicamento intracanal durante 7 y 15 días promovió la mineralización intratubular (MIT), siendo el tratamiento durante 15 días más efectivo (p <0.05). El sistema de postes REBILDA® promovió efectivamente la microimbricación del sistema adhesivo y la formación de tags resinosos. Conclusión: La apexificación con MTA asociada con el uso de PBS como medicación intracanal durante 15 días, además del uso del sistema de postes REBILDA®, parece ser un protocolo factible y eficaz en este tipo de tratamientos.

Efecto del Tween ® 80 sobre la bioprecipitación de carbonato de calcio por Bacillus cereus / Effect of Tween ® 80 on calcium carbonate bioprecipitation mediated by Bacillus cereus

Resumen Se llevaron a cabo procesos de biosíntesis de carbonato de calcio, empleando una cepa de Bacillus cereus, aislada de los jardines de la Universidad Pontificia Bolivariana (Medellín, Colombia). Se evaluó el efecto disgregante del Tween® 80 a tres concentraciones: 0.00% p/v, 0.25% p/v y 0.50% p/v. Los experimentos se monitorizaron por 6 días con mediciones de pH y análisis mineralógicos a los precipitados finales por microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier. El Tween® 80 tuvo un papel importante como desaglomerante de las estructuras de carbonato formadas por los microorganismos. Aunque los ensayos con el surfactante presentaron menor formación de precipitado, las concentraciones evaluadas no inhibieron el crecimiento bacteriano. Adicionalmente, este compuesto favoreció la formación de vaterita incrementando su proporción en comparación con la calcita (alrededor del 98%, utilizando Tween® 80 al 0.50% p/v).

Abstract This research presents the sprinkling effect of Tween® 80 for three concentrations (0.00% w, 0.25% w y 0.50% w) in a processes of calcium carbonate biosynthesis. The assays used a culture of Bacillus cereus, isolated from the gardens of the Universidad Pontificia Bolivariana (Medellin, Colombia). The experiments were monitored for 6 days measuring pH as well as through mineralogical analyses for precipitates using scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. Tween® 80 had an important role as deagglomerate, decreasing the precipitation of biomineralized-carbonate structures (generated by bacteria). It was also found that the evaluated concentrations did not inhibit the bacterial growth. Additionally, Tween® 80 favored the production of vaterite, increasing its ratio in comparison to calcite (around 98% by using 0.50% w of Tween® 80).