Exposure to lipopolysaccharide and calcium silicate-based materials affects the behavior of dental pulp cells

ABSTRACT

Abstract This study assessed the cell viability, cytokine production, and mineralization potential of human dental pulp cells (hDPCs) after exposure to lipopolysaccharide (LPS) and application of calcium silicate-based materials (CSBM). Characterization of the CSBM was performed by infrared spectroscopy (n = 3). Extracts of Bio-C Repair, Biodentine, Cimmo HD, and MTA Repair HP were prepared and diluted (11, 14, and 116). Culture of hDPCs was established and treated or not with 1 µg/mL of LPS from Escherichia coli for 7 days. MTT assay was used to assess cell viability at 24, 48, and 72 h (n = 6). Alkaline phosphatase (ALP) activity was assayed on day 7 (n = 4). Il-10 and TNF-α were quantified by ELISA at 24 h (n = 6). Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test (α = 0.05). Cell viability of LPS-activated hPDCs was higher than untreated control in 48 and 72 h (p < 0.05). Differences between non-treated and LPS-activated hPDCs were observed for Biodentine and Cimmo HP (p < 0.05). The CSBM influenced the cell viability (p < 0.05). ALP activity was higher in LPS-activated hDPCs (p < 0.05). No changes in the concentration of TNF-α were observed between groups (p > 0.05). The CSBM increased the Il-10 production (p < 0.05). LPS-activated hDPCs presented increased cell viability and ALP activity. The CSBM showed mild toxicity and was able to enhance the cell viability and mineralization potential of untreated and LPS-activated hDPCs. The CSBM also induced anti-inflammatory mechanisms without compromising pro-inflammatory ones.

RESUMO

Resumo Este estudo avaliou a viabilidade celular, produção de citocinas e potencial de mineralização de células da polpa dentária humana (hDPCs) após exposição a lipopolissacarídeo (LPS) e aplicação de materiais à base de silicato de cálcio (CSBM). A caracterização do CSBM foi realizada por espectroscopia (n = 3). Extratos de Bio-C Repair, Biodentine, Cimmo HD e MTA Repair HP foram preparados e diluídos (1 1, 1 4 e 116). A cultura de hDPCs foi estabelecida e tratada ou não com 1 µg / mL de LPS de Escherichia coli por 7 dias. O ensaio de MTT foi usado para avaliar a viabilidade celular em 24, 48 e 72 h (n = 6). A atividade da fosfatase alcalina (ALP) foi avaliada no dia 7 (n = 4). Il-10 e TNF-α foram quantificados por ELISA em 24 h (n = 6). Os dados foram analisados ​​por ANOVA e teste de Tukey (α = 0,05). A viabilidade celular das hPDCs ativados por LPS foi maior do que o controle não tratado em 48 e 72 h (p <0,05). Diferenças entre hPDCs não tratados e ativados por LPS foram observados para Biodentine e Cimmo HP (p < 0,05). Os CSBM influenciaram na viabilidade celular (p <0,05). A atividade de ALP foi maior em hDPCs ativadas por LPS (p <0,05). Não foram observadas alterações na concentração de TNF-α entre os grupos (p> 0,05). Os CSBM aumentaram a produção de Il-10 (p < 0,05). Os hDPCs ativados por LPS apresentaram um aumento na viabilidade celular e atividade ALP. Os CSBM apresentaram toxicidade moderada e foram capazes de aumentar a viabilidade celular e o potencial de mineralização de hDPCs não tratados e ativados por LPS. Os CSBM também induziram mecanismos anti-inflamatórios sem comprometer os pró-inflamatórios.