Pro-inflammatory mediators expression by pulp cells following tooth whitening on restored enamel surface

ABSTRACT

Abstract This paper aimed to assess the influence of adhesive restoration interface on the diffusion of hydrogen peroxide (H2O2), indirect toxicity, and pro-inflammatory mediators expression by odontoblast-like cells, after in-office tooth whitening. Dental cavities prepared in bovine enamel/dentin discs were adhesively restored and subjected or not to hydrolytic degradation (HD). A whitening gel with 35% H2O2 (WG) was applied for 45 min onto restored and non-restored specimens adapted to artificial pulp chambers giving rise to the groups SD- intact discs (control); SD/HP- whitened intact discs; RT/HP- restored and whitened discs; and RT/HD/HP- restored and whitened discs subjected to HD. The extracts (culture medium + WG components diffused through enamel/dentin/restoration interface) were collected and applied to odontoblast-like MDPC-23 cells. The study evaluated the amount of H2O2 in the extracts, as well as the cell viability (CV), cell morphology (CM), and gene expression of inflammatory mediators (TNF-α and COX-2) by the pulp cells exposed to the extracts (ANOVA and Tukey tests; 5% significance). All whitened groups presented lower CV than SD (control; p<0.05). The highest CV reduction and gene expression of TNF-α and COX-2 was observed in the RT/HD/HP group in comparison with SD/HP and RT/HP (control; p<0.05). CM alterations occurred in all whitened groups. The intensity of these cell side effects was directly related with the amount of H2O2 in the extracts. We concluded that adhesive restoration of dental cavity increases the H2O2 diffusion after in-office whitening, enhancing the indirect toxicity of this therapy and trigger pro-inflammatory overexpression by MDPC-23 cells.

RESUMO

Resumo Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da interface de uma restauração adesiva na difusão do peróxido de hidrogênio (H2O2), toxicidade indireta e expressão de mediadores pró-inflamatórios por células odontoblastóides, após clareamento dental em consultório. Cavidades dentárias preparadas em discos de esmalte / dentina foram restauradas com adesivo e submetidas ou não à degradação hidrolítica (HD). Um gel clareador com 35% H2O2 (WG) foi aplicado por 45 min em discos restaurados e não restaurados adaptados às câmaras pulpares artificiais dando origem aos grupos SD- discos intactos (controle); SD / HP - Discos intactos clareados; RT / HP - discos restaurados e clareados; e RT / HD / HP - discos restaurados, clareados e submetidos a HD. Os extratos (meio de cultura + componentes WG difundidos através da interface esmalte/dentina/restauração) foram coletados e aplicados em células odontoblastóides MDPC-23. Foi avaliada a quantidade de H2O2 nos extratos, bem como a viabilidade (CV), morfologia (CM) e expressão gênica de mediadores inflamatórios (TNF-α e COX-2) pelas células pulpares expostas aos extratos (ANOVA e testes de Tukey; 5% de significância). Todos os grupos clareados apresentaram menor CV do que SD (controle; p <0,05). A maior redução CV e expressão gênica de TNF-α e COX-2 foi observada no grupo RT / HD / HP em comparação com SD / HP e RT / HP (controle; p <0,05). Alterações na CM ocorreram em todos os grupos clareados. A intensidade desses efeitos celulares teve relação direta com a quantidade de H2O2 nos extratos. Concluímos que a presença de uma cavidade contendo restauração adesiva aumenta a difusão de H2O2 após o clareamento em consultório, o que, por sua vez, aumenta a toxicidade indireta dessa terapia e desencadeia a expressão de mediadores pró-inflamatórios pelas células pulpares MDPC-23.