Inflammatory response of human dental pulp to at-home and in-office tooth bleaching

ABSTRACT Tooth bleaching is a technique of choice to obtain a harmonious smile, but bleaching agents may damage the dental pulp. Objective: This study evaluated the inflammatory responses of human dental pulp after the use of two bleaching techniques. Material and Methods: Pulp samples were collected from human third molars extracted for orthodontic reasons and divided into three groups: control - no tooth bleaching (CG) (n=7); at-home bleaching with 15% carbamide peroxide (AH) (n = 10), and in-office bleaching with 38% hydrogen peroxide (IO) (n=12). Pulps were removed and stained with hematoxylin-eosin for microscopic analysis of inflammation intensity, collagen degradation, and pulp tissue organization. Immunohistochemistry was used to detect mast cells (tryptase+), blood vessels (CD31+), and macrophages (CD68+). Chi-square, Kruskal-Wallis, and Mann Whitney tests were used for statistical analysis. The level of significance was set at p<.05. Results: The inflammation intensity and the number of macrophages were significantly greater in IO than in AH and CG (p<0.05). The results of CD31+ (blood vessels per mm2) were similar in CG (61.39±20.03), AH (52.29±27.62), and IO (57.43±8.69) groups (p>0.05). No mast cells were found in the pulp samples analyzed. Conclusion: In-office bleaching with 38% hydrogen peroxide resulted in more intense inflammation, higher macrophages migration, and greater pulp damage then at-home bleaching with 15% carbamide peroxide, however, these bleaching techniques did not induce migration of mast cells and increased the number of blood vessels.

Toxicidade do peróxido de carbamida 16% adicionado de nanopartículas de hidroxiapatita / Carbamide peroxide toxicity added 16% hydroxyapatite nanoparticles

O clareamento dental é um dos tratamentos mais realizados nos consultórios odontológicos a fim de melhorar a aparência do sorriso. O procedimento consiste na aplicação de um gel clareador, a base de peróxido de carbamida ou de hidrogênio, sobre os dentes a serem clareados. A sensibilidade dentária é o efeito adverso mais frequentemente relatado no clareamento dentário e é a principal causa de desmotivação dos pacientes. O mecanismo pelo qual se produz a sensibilidade após clareamento dentário ainda não foi completamente elucidado; no entanto, parece estar associado à rápida difusão dos agentes clareadores através do esmalte e dentina que, devido ao seu grau de citotoxicidade, podem agir agredindo as células pulpares, causando sensibilidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a biocompatibilidade de nanopartícula de hidroxiapatita adicionada ao gel clareador peróxido de carbamida 16% com flúor e sem flúor e, para tanto, foram realizados testes de citotoxidade empregando MTT. Como resultados verificou-se que as nanopartículas de hidroxiapatita, quando comparadas aos géis de peróxido de carbamida a 16% com e sem flúor, foram as menos citotóxicas (p< 0.05). As diluições citotóxicas convertidas para 70% das amostras testadas também foram comparadas através do teste de Anova com tukey. Foi possível observar que as partículas de nanoHap quando adicionadas nos géis de clareamento com e sem flúor reduziu significativamento a citotoxidade. Concluímos que o novo material proposto nesta investigação apresenta melhor biocompatibilidade do que o gel sem hidroxiapatita, acompanhado da redução da citotoxidade, tais aspectos sugerem que as nanopartículas de hidroxiapatita podem ter aplicações clínicas futuras em tecidos mineralizados em procedimentos de clareamento dental, contribuindo para a redução da sensibilidade dentária.

The dental bleaching is one of the most procedures performed at dental offices to improve the appearance of the smile. The procedure consists of the application of a bleching gel, based on carbamide peroxide or hydrogen over the teeth to be whitened. Tooth sensibility is the frequently reported adverse effect on tooth whitening and is the leading cause of demotivation by the patients. The mechanism that provides the sensibility after tooth whitening has not already been fully elucidated; however, it appears to be associated with the rapid diffusion of bleaching agents through the enamel and dentin that, because of their degree of cytotoxicity, may act attacking pulp cells, causing the sensibility. The aim of this study was to evaluate the biocompatibility of hydroxyapatite nanoparticles added to whitening gel of 16% carbamide peroxide with and without fluoride and, therefore, cytotoxicity tests were performed using MTT. As a result, it was found that the hydroxyapatite nanoparticles, compared to the gels of 16 % carbamide peroxide with and without fluoride, were less cytotoxic (p <0.05). Cytotoxic dilutions converted to 70 % of the tested samples were compared using ANOVA test with Tukey. We concluded that the new material proposed in this research has a better biocompatibility in comparison with the gel without hydroxyapatite, followed by a reduction of cytotoxicity. These aspects suggest that the hydroxyapatite nanoparticles may have clinical future applications in mineralized tissues when dental bleaching procedures are performed, contributing to the reduction of tooth sensitivity. We conclude that the new material proposed in this research has a better biocompatibility of the gel without hydroxyapatite, accompanied by a reduction of cytotoxicity, these aspects suggest that the hydroxyapatite nanoparticles may have future clinical applications in mineralized tissues in dental bleaching procedures, contributing to a reduction tooth sensitivity.

Cardiovascular Mortality in Chronic Kidney Patients: the Role of Uremic Toxins / Mortalidade Cardiovascular em Pacientes Renais Crônicos: o Papel das Toxinas Urêmicas

A doença cardiovascular (DCV) é a maior causa de morte nos pacientes com doença renal crônica (DRC) nomundo. Vários fatores estão associados a essa elevada mortalidade e, recentemente, as toxinas urêmicas produzidas pela microbiota intestinal têm recebido bastante atenção, já que a falência renal cursa com o acúmulo dessas toxinas no plasma. Essas toxinas têm relação com estresse oxidativo, inflamação, disfunção endotelial e induçãoda aterosclerose e, recentes estudos têm observado que pacientes com elevados níveis de tais toxinas têm aumento na mortalidade por DCV. Assim, o objetivo da presente revisão foi discutir o papel das toxinas urêmicasprovenientes da microbiota intestinal e seu impacto na mortalidade cardiovascular em pacientes renais crônicos, bem como as possíveis perspectivas terapêuticas que podem ser elucidadas a partir do conhecimento aprofundado do tema...

The cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death in patients with chronic kidney disease (CKD) in the world. Several factors are associated with this high mortality. Recently, the uremic toxins produced by intestinal microbiota have received extensiveattention from researchers, since kidney failure evolves with the accumulation of these toxins in the plasma. These toxins are related to oxidative stress, inflammation, endothelial dysfunction, and induction of atherosclerosis, and recent studies have noted thatpatients with high levels of these toxins have increased mortality due to CVD. Therefore, the purpose of this review was to discuss the role of uremic toxins from the intestinal microbiota and their impact on cardiovascular mortality in CKD patients, as well as the possible therapeutic perspectives that can be explained based on an in-depth understanding of the subject...

Effect of Fluoride-Treated Enamel on Indirect Cytotoxicity of a 16% Carbamide Peroxide Bleaching Gel to Pulp Cells

The aim of this study was to evaluate the possibility of fluoride solutions applied to enamel to protect pulp cells against the trans-enamel and transdentinal cytotoxicity of a 16% carbamide peroxide (CP) bleaching gel. The CP gel was applied to enamel/dentin discs adapted to aicial pulp chambers (8 h/day) during 1, 7 or 14 days, followed by fluoride (0.05% or 0.2%) application for 1 min. The extracts (culture medium in contact with dentin) were applied to MDPC-23 cells for 1 h, and cell metabolism (MTT assay), alkaline phosphatase (ALP) activity and cell membrane damage (flow cytometry) were analyzed. Knoop microhardness of enamel was also evaluated. Data were analyzed statistically by ANOVA and Kruskal-Wallis tests (α=0.05). For the MTT assay and ALP activity, significant reductions between the control and the bleached groups were observed (p<0.05). No statistically significant difference occurred among bleached groups (p>0.05), regardless of fluoride application or treatment days. Flow cytometry analysis demonstrated 30% of cell membrane damage in all bleached groups. After 14 days of treatment, the fluoride-treated enamel presented significantly higher microhardness values than the bleached-only group (p<0.05). It was concluded that, regardless of the increase in enamel hardness due to the application of fluoride solutions, the treated enamel surface did not prevent the toxic effects caused by the 16% CP gel to odontoblast-like cells.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar o possível efeito protetor de soluções fluoretadas aplicadas sobre o esmalte dentário frente à citotoxicidade trans-amelodentinária de um gel clareador com 16% de peróxido de carbamida (PC). O gel de PC foi aplicado sobre discos de esmalte/dentina adaptados a câmaras pulpares aiciais (8 h/dia) durante períodos de 1, 7 ou 14 dias, seguido de aplicação de soluções fluoretadas (0,05% ou 0,2%) durante 1 min. Os extratos (meio de cultura em contato com a dentina) foram aplicados sobre células MDPC-23 durante 1 h, seguido de análise do metabolismo celular (teste do MTT), atividade de fosfatase alcalina (ALP) e danos à membrana celular (citometria de fluxo). A microdureza Knoop do esmalte dental foi avaliada. Os dados foram analisados pelos testes de ANOVA e Kruskal-Wallis. Para o teste do MTT e atividade de ALP, redução significante entre os grupos controle e clareados foram observados (p<0,05). Nenhuma diferença entre os grupos clareados foi observada (p>0,05), independente da aplicação das soluções fluoretadas ou tempo de tratamento. A análise por citometria de fluxo demonstrou lesão à membrana celular em torno de 30% para todos os grupos clareados. Após 14 dias de tratamento, os espécimes clareados e fluoretados apresentaram aumento significante na microdureza do esmalte (p<0,05). Pôde-se concluir que apesar do aumento na dureza do esmalte decorrente da aplicação das soluções fluoretadas, este tratamento não preveniu os efeitos tóxicos causados pelo gel com 16% de PC sobre as células odontoblastóides. .

Ammonia poisoning causes muscular but not liver damage in cattle

Twelve steers were intraruminally administered a high dose (0.5g/kg BW) of urea to study the damage effect of ammonia poisoning on liver and/or muscles. Blood samples were collected to determine ammonia and activities of gammaGT, AST and CK. Eleven steers were successfully poisoned and treated properly, but one succumbed. Poisoned cattle showed high concentration of ammonia, and higher activities of AST and CK. The higher the ammonia, the greater were the activities of AST (r=0.59) and CK (r=0.61). The correlation between AST and CK was high and significant (r=0.80), but not between AST and gammaGT (r=0.19). The activities of AST and CK were higher after the beginning of the convulsive episodes due to ammonia poisoning. Those results showed that occurred muscle damage instead of liver damage since CK is a typical enzyme from skeletal muscle; AST is found either in skeletal muscle and hepatocytes, while gammaGT is present in hepatic cells.

Doze novilhos foram experimentalmente intoxicados por administração intrarruminal com alta dose de uréia (0,5g/kg PV) para estudar o efeito da intoxicação por uréia sobre o fígado e/ou musculatura. Foram coletadas amostras de sangue no decorrer do experimento para determinar o teor de amônia e as atividades de gama glutamiltransferase (gamaGT), aspartato aminotransferase (AST) e creatina quinase (CK). Onze novilhos apresentaram quadro clínico típico de intoxicação por amônia, porém um animal sucumbiu. Animais intoxicados apresentaram alto teor de amônia e elevada atividade de CK e AST. Quanto mais elevados foram os teores de amônia maiores foram as atividades de AST (r=0,59) e CK (0,61). A correlação entre AST e CK foi alta e significativa (r=0,80), ocorrendo o inverso com AST e gamaGT (r=0,19). Tanto a atividade de AST como de CK aumentaram significativamente a partir dos episódios convulsivos decorrentes da intoxicação por amônia. Estes resultados indicam que ocorreu uma expressiva lesão muscular, mas não hepática, visto que a CK é uma enzima típica da musculatura estriada; e o AST encontra-se tanto na musculatura estriada como nos hepatócitos, enquanto que a gamaGT está presente somente em células hepáticas.

Experimental ammonia poisoning in cattle fed extruded or prilled urea: clinical findings

Doze garrotes Girolando, nunca alimentados com uréia, foram distribuídos em dois grupos de seis animais cada. Ambos os grupos receberam intraruminalmente dose única (0,5 g/kg PV) de uréia extrusada (G1) ou granulada (G2), para induzir quadro de intoxicação por amônia. O quadro clínico exibido pelos garrotes foi acompanhado durante 240 minutos. Além da constatação dos sinais clínicos clássicos ligados a essa intoxicação, o presente trabalho descreve a presença de três novos sinais: desidratação, hipotermia e vasos episclerais ingurgitados. Convulsão, considerada sinal definitivo, ocorreu em cinco de seis animais de cada grupo. Um garrote (G1) exibiu apenas fasciculações, enquanto outro (G2) desenvolveu quadro clínico típico, porém sem convulsão, e recuperou-se espontaneamente sem tratamento. Os surgimentos de tremores musculares, decúbito esternal e episódios convulsivos ocorreram em momentos similares em ambos os grupos, mas quando analisados conjuntamente verificou-se que foram mais tardios no G1 (p < 0,04). O 1º sinal clínico observado foi a fasciculação, seguida por apatia, hiperestesia, apoio em obstáculos, tremores musculares, atonia ruminal, incoordenação motora, decúbito esternal e lateral, desidratação leve ou severa, e convulsão. Maiores freqüências cardíacas foram detectadas na convulsão. Após a convulsão, quatro garrotes de cada grupo apresentaram hipotermia leve. Um garrote do G2 entrou em estado comatoso e sucumbiu subitamente antes que fosse iniciado o tratamento. Apesar da uréia extrusada adiar o surgimento do quadro clínico, os sinais evidenciados foram tão severos quanto os causados por uréia granulada. Ambas formas de uréia, oferecidas em altas doses são perigosas a bovinos que nunca foram alimentados com uréia.