Effects of low-level laser therapy on human osteoblastic cells grown on titanium

The aim of this study was to investigate the effects of low-level laser therapy (LLLT) by using gallium aluminum arsenide (GaAlAs) diode laser on human osteoblastic cells grown on titanium (Ti). Osteoblastic cells were obtained by enzymatic digestion of human alveolar bone and cultured on Ti discs for up to 17 days. Cells were exposed to LLLT at 3 J/cm2 (wavelength of 780 nm) at days 3 and 7 and non-irradiated cultures were used as control. LLLT treatment did not influence culture growth, ALP activity, and mineralized matrix formation. Analysis of cultures by epifluorescence microscopy revealed an area without cells in LLLT treated cultures, which was repopulated latter with proliferative and less differentiated cells. Gene expression of ALP, OC, BSP, and BMP-7 was higher in LLLT treated cultures, while Runx2, OPN, and OPG were lower. These results indicate that LLLT modulates cell responses in a complex way stimulating osteoblastic differentiation, which suggests possible benefits on implant osseointegration despite a transient deleterious effect immediately after laser irradiation.

Este estudo teve como objetivo investigar o efeito do laser diodo de gálio-alumínio-arsênio (GaAlAs) em células osteoblásticas humanas cultivadas sobre discos de Ti. Para tanto, células osteoblásticas foram obtidas por digestão enzimática de osso alveolar humano e cultivadas sobre discos de Ti por 17 dias. As células foram submetidas à irradiação no 3º e 7º dias na dose de 3 J/cm2 e comprimento de onda de 780 nm e células não irradiadas foram usadas como controle. A irradiação não alterou a proliferação celular, atividade de ALP e formação de matriz mineralizada. Microscopia por epifluorescência indicou que após 24 h da aplicação do laser, as culturas irradiadas apresentaram áreas sem células, que mais tarde foram repovoadas por células em fase de proliferação e menos diferenciadas. O laser aumentou a expressão gênica relativa da ALP, OC, BSP e BMP-7 e reduziu a de RUNX2, OPN e OPG. Os resultados indicam que a terapia com laser modula de forma complexa as respostas celulares, estimulando a diferenciação osteoblástica. Assim, é possível sugerir possíveis benefícios do laser na osseointegração de implantes de Ti apesar do efeito deletério às células imediatamente após a irradiação.