Activation of gelatinases in permanent human teeth after different experimental radiotherapy protocols

ABSTRACT

Abstract The objective of this study was to compare the activation of gelatinases in dentin-enamel junction (DEJ) and underlying dentin of permanent teeth after experimental radiotherapy in conventional and hypofractionated modalities. Newly extracted third molars (n = 15) were divided into three experimental radiotherapy groups control, conventional (CR), and hypofractionated (HR) (n = 5 per group). After in vitro exposure to ionizing radiation, following standardized protocols for each modality, a gelatinous substrate was incubated on the tooth slices (n = 10 per group). Activation of gelatinases was measured by in situ zymography, expressed in arbitrary fluorescence units (mm2) from three tooth regions cervical, cuspal, and pit. Fluorescence intensity was compared among radiotherapy protocols and tooth regions in each protocol, considering a significance level of 5%. Considering all tooth regions, the fluorescence intensity of the CR group was higher than the HR and control groups, both in DEJ and underlying dentin (p <0.001). In addition, the fluorescence intensity was higher in underlying dentin when compared to DEJ in all groups (p <0.001). Considering each tooth region, a statistically significant difference between CR and HR was only observed in the pit region of underlying dentin (p <0.001). Significant and positive correlations between fluorescence intensities in DEJ and underlying dentin were also observed (p <0.001). Experimental radiotherapy influenced the activation of gelatinases, as well as exposure to the conventional protocol can trigger a higher activation of gelatinases when compared to hypofractionated, both in DEJ and underlying dentin.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi comparar a ativação de gelatinases na junção dentina-esmalte (DEJ) e na dentina subjacente de dentes permanentes após a radioterapia experimental nas modalidades convencional e hipofracionada. Os terceiros molares recém-extraídos (n = 15) foram divididos em três grupos de radioterapia experimental controle, convencional (CR) e hipofracionada (HR) (n = 5 por grupo). Após a exposição in vitro à radiação ionizante, seguindo protocolos padronizados para cada modalidade, um substrato gelatinoso foi incubado nas fatias de dente (n = 10 por grupo). A ativação das gelatinases foi medida por zimografia in situ, expressa em unidades arbitrárias de fluorescência (mm2) de três regiões do dente cervical, cúspide e fossa. A intensidade da fluorescência foi comparada entre os protocolos de radioterapia e as regiões do dente em cada protocolo, considerando um nível de significância de 5%. Considerando todas as regiões do dente, a intensidade de fluorescência do grupo CR foi maior do que a dos grupos HR e controle, tanto no DEJ quanto na dentina subjacente (p <0,001). Além disso, a intensidade da fluorescência foi maior na dentina subjacente quando comparada à DEJ em todos os grupos (p <0,001). Considerando cada região do dente, uma diferença estatisticamente significativa entre CR e HR foi observada apenas na região da fossa da dentina subjacente (p <0,001). Também foram observadas correlações significativas e positivas entre as intensidades de fluorescência no DEJ e na dentina subjacente (p <0,001). A radioterapia experimental influenciou a ativação das gelatinases, assim como a exposição ao protocolo convencional pode desencadear uma maior ativação das gelatinases quando comparada ao hipofracionamento, tanto no DEJ quanto na dentina subjacente.