Efeito de diferentes doses de laser de baixa intensidade em células-tronco dentais cultivadas sobre arcabouços de ácido polilático / Effect of different doses of low intensity laser on dental stem cells cultured on polylactic acid scaffolds

RESUMO

As células-tronco mesenquimais dentais (dMSC) têm sido amplamente utilizadas na engenharia tecidual por sua capacidade de auto-renovação e potencial multilinhagem. Dentre as dMSCs, as células-tronco da polpa do dente decíduo esfoliado (SHEDs) destacam-se pela facilidade de coleta, capacidade proliferativa e tempo sobrevivência. O objetivo do estudo foi avaliar, através de experimentos in vitro, o efeito de diferentes doses do laser de baixa intensidade (LBI) na atividade biológica de SHEDs cultivadas sobre arcabouços de ácido polilático (PLA). Células previamente isoladas e caracterizadas foram cultivadas sobre filmes de PLA e foram irradiadas ou não (controle) com um laser diodo InGaAlP (660 nm, 30 mW, modo de ação contínuo) em um screening de doses (1, 4, 7.5, 15, 22.5 e 30 J/cm²). A proliferação e viabilidade celular foram analisadas nos intervalos de 24, 48 e 72 h, através dos ensaios do Alamar Blue e Live/Dead. A morfologia celular foi avaliada por MEV no intervalo de 72h. A avaliação do estresse oxidativo foi realizada através das dosagens de malondialdeído (MDA) e glutationa (GSH). Densidades de energia de 1 J/cm² e 4 J/cm² promoveram um efeito estimulador da proliferação celular nos três intervalos de tempo quando comparados ao grupo controle e aos demais grupos irradiados. Por outro lado, doses elevadas de irradiação (22.5 e 30 J/cm²) promoveram redução significativa das células. Verificou-se que a viabilidade celular foi afetada ao longo do experimento nos grupos L22.5 e L30, que apresentaram maior quantidade de células mortas no intervalo de 72h. Na análise por MEV evidenciou-se uma maior densidade celular nos grupos L1 e L4, contrapondo-se às SHEDs arranjadas mais dispersamente nos grupos L22.5 e L30. Em relação ao estresse oxidativo, nos grupos L1 e L4 houve elevação dos níveis de GSH e redução do MDA, de modo contrário, nos grupos L22.5 e L30 houve redução dos níveis de GSH e elevação do MDA. Conclui-se que doses baixas de LBI (1 e 4 J/cm²) promovem proliferação e tem efeito citoprotetor em SHEDs cultivadas sobre arcabouços de PLA, enquanto doses elevadas (22.5 e 30J/cm²) tem ação citotóxica e reduzindo a viabilidade e proliferação destas células (AU).

ABSTRACT

Dental mesenchymal stem cells (dMSCs) have been widely used in tissue engineering for their capacity for self-renewal and multi-lineage potential. Among the dMSCs, the stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHEDs) are highlighted for their ease of collection, proliferative capacity and survival time. The aim of the study was to evaluate, through in vitro experiments, the effect of different doses of low intensity laser (LLLI) on the biological activity of SHEDs cultured on polylactic acid (PLA) scaffolds. Pre-isolated and characterized cells were cultured on PLA films and irradiated or not (control) with an InGaAlP diode laser (660 nm, 30 mW, continuous action mode) in a dose screening (1, 4, 7.5, 15, 22.5 and 30 J/cm²). Cell proliferation and viability were analyzed at 24, 48 and 72 hr using the Alamar Blue and Live/Dead assays. Cell morphology was evaluated by SEM at 72 h. The evaluation of oxidative stress was performed through the dosages of malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH). Energy densities of 1 J/cm² and 4 J/cm² promoted cell proliferation in all intervals when compared to the control group and the other irradiated groups. Contrarily, high doses of irradiation (22.5 and 30 J/cm²) promoted significant negative effect on cell proliferation. It was verified that cell viability was affected throughout the experiment in groups L22.5 and L30, which presented a higher number of dead cells in the interval of 72h. The SEM analysis showed a greater cell density in L1 and L4 groups, opposing the SHEDs arranged more sparsely in L22.5 and L30 groups. Regarding to oxidative stress, in L1 and L4 groups there was elevation of GSH levels and reduction of MDA, showing a cytoprotective effect of these doses. Conversely, in groups L22.5 and L30 there was a reduction of GSH levels and elevation of MDA, corroborating with the results of the aforementioned assays. It is concluded that low doses of LLLI (1 and 4 J/cm²) promote proliferation of SHEDs on PLA scaffolds, while high doses (22.5 and 30 J/cm²) promote cytotoxic and anti-proliferative action in these cells (AU).