Efeito do laser de baixa intensidade sobre células odontoblastóides in vitro e complexo dentino-pulpar in vivo / Effect of low-level laser on odontoblast-like cells

RESUMO

O laser de baixa intensidade (LBI) tem sido amplamente utilizado no tratamento da hipersensibilidade dentinária. Pesquisas in vivo demonstraram que o LBI pode promover um aumento na síntese de matriz de dentina e menor grau de inflamação pulpar. Entretanto, o mecanismo que rege este processo permanece desconhecido. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o metabolismo de células odontoblastóides em cultura quando submetidas à irradiação direta ou transdentinária (indireta) com LBI e seus efeitos sobre o complexo dentino-pulpar. Células odontoblastóides MDPC-23 foram cultivadas em placas de acrílico de 24 compartimentos ou sobre a superfície pulpar de discos de dentina, com 0,4 mm de espessura e obtidos de terceiros molares, adaptados em câmaras pulpares artificiais. As células foram irradiadas diretamente por 3 vezes (a cada 24 horas) com 2, 4, 10, 15 ou 25 J/cm2 e submetidas a avaliação de metabolismo (MTT), síntese de proteína total e de fosfatase alcalina. Os dois melhores parâmetros de irradiação direta foram utilizados para o ensaio de irradiação transdentinária (indireta) das células. Como resultado da etapa direta de irradiação, foi demonstrado que tanto os valores do MTT quanto os níveis de proteína total e fosfatase alcalina apresentaram valores estatisticamente superiores nas doses de 15 e 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Assim, estas doses foram usadas no teste de irradiação indireta, obtendo-se aumento do metabolismo, síntese de proteína e fosfatase alcalina estatisticamente superior apenas para a dose de 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Desta maneira, foi possível concluir, dentro das condições experimentais, que os maiores valores de bio-estimulação das células MDPC-23 ocorreram quando estas foram irradiadas com 25 J/cm2 . Para avaliação dos efeitos do LBI sobre o complexo dentinopulpar, foram confeccionadas cavidades de classe I nos primeiros molares superiores de ratos. Imediatamente após, as cavidades foram irradiadas com a dose de 25 J/cm2 (Grupo Irradiado), ou seja, melhor parâmetro obtido no experimento transdentinário. Para o grupo controle, as cavidades foram preparadas, porém não submetidas a irradiação (Grupo Não Irradiado). Para ambos os grupos, as cavidades foram restauradas com cimento de ionômero de vidro fotopolimerizável. Os segundos molares do Grupo Não Irradiado foram utilizados como Grupo Controle Íntegro. Decorridos os períodos de 7, 15 e 30 dias, os animais foram sacrificados e suas maxilas submetidas ao processamento laboratorial, o que permitiu avaliação microscópica da resposta do complexo dentino-pulpar a irradiação com LBI. Na análise histológica dos dentes, observou-se, no período inicial (7 dias), para os Grupos Irradiados ou Não Irradiados, discreta desorganização da camada de odontoblastos localizada abaixo do assoalho cavitário. Porém, para ambos os grupos e também para o Grupo Controle Íntegro, houve manutenção da integridade do complexo dentino-pulpar. No período de 30 dias, foi observado para os grupos que receberam preparos cavitários (Irradiados ou Não Irradiados), que a maioria dos dentes apresentava discreta deposição de dentina terciária na região mais superior do corno pulpar relacionado com a cavidade dentária, sem ocorrência de reação inflamatória. Porém, quando comparado aos grupos controle (Não Irradiado e Íntegro) os dentes pertencentes ao Grupo Irradiado apresentavam maior número de vasos sangüíneos dilatados e congestos tanto na polpa coronária quanto radicular. Estes achados histológicos caracterizaram uma maior vascularização nos dentes submetidos a irradiação com LBI (25 J/cm2)

ABSTRACT

Low level laser (LLL) has been widely used for treatment of dentin hypersensitivity. In vivo studies have shown increased synthesis of dentin matrix and less severe pulpal inflammation in teeth irradiated with LLL. However, the mechanisms that guide this process remain unknown. This study evaluated the metabolism of cultured odontoblastlike cells submitted to direct or transdentinal LLL irradiation as well as its effects on pulp tissue of first molars of rats. The odontoblast-like cells MDPC-23 were cultured (12,500 cells/cm2) on either 24-well acrylic plates or the pulpal surface of dentin discs adapted to artificial pulp chambers. In the first experiment, the cells received direct irradiation for 3 times (every 24 hours) with the following energy doses 2 J/cm2 , 4 J/cm2, 10 J/cm2, 15 J/cm2, and 25J/cm2 . Then, the irradiated cells were evaluated concerning their metabolism, synthesis of total protein (TP) and alkaline phosphatase (ALP). The two best direct irradiation parameters obtained in this first protocol were selected to be used in the second experiment, in which the MDPC-23 cells were irradiated through 0.4mm dentin discs obtained from human teeth (indirect irradiation). For the direct assay, the MTT values as well as the TP and ALP levels were significantly higher at the doses of 15 and 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p<0.05). When both of these energy doses were used for the indirect irradiation assay, it was observed a statistically significant increase in cell metabolism and synthesis of TP and ALP only for 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p <0.05). Under the experimental conditions, it may be concluded that the highest biostimulation values were obtained when the MDPC-23 cells were irradiated with 25 J/cm2 . For evaluation of the effects of LLL on the pulp-dentin complex, class I cavities were prepared in the first superior molars of rats. After this, the cavities were immediately irradiated with the dose of 25 J/cm² (Irradiated Group), which was the best energy dose determined in the previous transdentinal experiment. For the control group, the cavities were not submitted to irradiation (NonIrradiated Group). For both groups, the cavities were restored with light-cured resin modified glass ionomer cement. The second molars of the non-irradiated group were used as Intact Control Group. After the periods of 7, 15 and 30 days, the animals were sacrificed and their jaws submitted to the laboratory processing. The stained sections were evaluated under light microscope. At 7-days period, it was observed for the Irradiated Groups and Non-Irradiated Groups a discrete disorganization of the odontoblasts related to the cavity floor. However, for these both groups and also for the Intact Control Group there was maintenance of the integrity for the pulp-dentin complex. At 30-day period, it was observed in those groups that received cavity preparation (Irradiated or Non-Irradiated), discrete deposition of the tertiary dentin in the pulp zone related to the cavity floor. No inflammatory reaction on time disorganization accured in most of teeth evaluated. However, when compared to the Intact and Non-Irradiated Control Groups the teeth in which the cavities were irradiated with LLL exhibited a larger number of dilated and congested blood vessels in the pulp tissue. Therefore, the histological pulpal features observed in this study determined a greater vascularization in the teeth submitted to irradiation with LLL with 25/Jcm²