The biological effects of different LED wavelengths in the health field. A review / Os efeitos biológicos de diferentes comprimentos de onda de LED na área da saúde. Uma revisão

Introduction: the use of light emitting diodes (LED) in domestic and public vias have increased in the last 20 years. In addition, the LED light has been used as a light source for medical applications. Objective: since humans are increasingly exposed to LEDs, there is an urgency to investigate the possible biological effects on tissues caused by this exposure. So, researchers have been focused their investigations in the application of this light in the health field. Material and method: in this review, a search in important databases was performed on the biological effects caused after application of different LED light protocols in in vitro and in vivo studies. Result: although most published papers have shown positive results, some of them reported negative biological effects of light LEDs technology on humans' cells/tissues. Conclusion: therefore, the comprehension of the biological effects caused by light LEDs will provide a better assessment of the risks involved using this technology.

Introdução: o uso de diodos emissores de luz ("LED") em vias domésticas e públicas tem aumentado nos últimos 20 anos. Além disso, a luz LED tem sido usada para aplicações médicas. Objetivo: pelo fato de seres humanos estarem cada vez mais expostos aos LEDs, há urgência em investigar os possíveis efeitos biológicos nos tecidos causados por esta exposição. Assim, pesquisadores têm focado suas investigações no uso desta luz na área da saúde. Material e método: nesta revisão foi realizada uma pesquisa em bancos de dados conceituados sobre os efeitos biológicos causados após aplicação de diferentes protocolos de luz LED em estudos in vitro e in vivo. Resultado: embora a maioria dos artigos publicados tenham mostrado resultados positivos, alguns deles relataram efeitos biológicos negativos da tecnologia de LEDs nas células/tecidos humanos. Conclusão: portanto, a compreensão dos efeitos biológicos causados pela luz LED proporcionará uma melhor avaliação dos riscos envolvidos no uso desta tecnologia.

Perspectivas atuais da engenharia de tecidos da articulação temporomandibular / Perspectivas Actuales de la Ingeniería de Tejidos para la Articulación Temporomandibular / Current Perspectives of Tissue Engineering for the Temporomandibular Joint

Introdução: As limitações das terapias atuais para doenças degenerativas da articulação temporomandibular (ATM) levaram ao aumento do interesse em estratégias regenerativas. A engenharia de tecidos (ET), combinando células-tronco, arcabouços e fatores de crescimento, pode fornecer uma substituição biológica funcional e permanente das estruturas da ATM, além de prevenir o avanço de doenças degenerativas. Objetivo: Este artigo descreve as perspectivas atuais da ET das estruturas da ATM em modelos animais. Metodologia: As abordagens da ET foram categorizadas de acordo com as estruturas primárias da ATM: 1) o disco articular, 2) o côndilo mandibular e 3) a fossa glenóide e eminência articular. Resultados: As áreas com a maior quantidade de estudos são o côndilo mandibular e disco articular, em estudos que abordam o uso de arcabouços tridimensionais, de origem sintética e/ou natural, podendo ou não estar associados a células tronco (diferenciadas ou não) e a fatores de crescimento. Conclusão: A ET da ATM ainda é uma área relativamente nova, em desenvolvimento e em constante avanço. Os avanços tecnológicos desenvolvidos nessa área têm o potencial de auxiliar no desenvolvimento de terapias mais eficientes e menos invasivos... (AU)

Introducción: Las limitaciones de las terapias actuales para las enfermedades degenerativas de la articulación temporomandibular (ATM) han llevado a un mayor interés en las estrategias regenerativas. La ingeniería de tejidos, que combina células, andamios y factores de crecimiento, puede proporcionar un reemplazo biológico funcional y permanente de las estructuras de la ATM, además de prevenir el avance de enfermedades degenerativas. Objetivo: Este artículo describe las perspectivas actuales de la ingeniería de tecidos de las estructuras de la ATM en modelos animales. Metodología: Los enfoques de ingeniería de tejidos se clasificaron según las estructuras primarias de la ATM: 1) el disco articular, 2) el cóndilo mandibular y 3) la fosa glenoidea y la eminencia articular. Resultados: Las áreas con mayor número de estudios son el cóndilo mandibular y el disco articular, en estudios que abordan el uso de estructuras tridimensionales, de origen sintético y/o natural, que pueden o no estar asociadas a células (diferenciadas o no) y con factores de crecimiento. Conclusión: La ingeniería de tejidos de la ATM es todavía un área relativamente nueva, en desarrollo y en constante avance. Los avances tecnológicos desarrollados en esta área tienen el potencial de ayudar en el desarrollo de terapias más eficientes y menos invasivas... (AU)

Introduction: The limitations of current therapies for degenerative diseases of the temporomandibular joint (TMJ) have led to increased interest in regenerative strategies. Tissue engineering (TE), combining stem cells, scaffolds, and growth factors, can provide a functional and permanent biological replacement of TMJ structures, in addition to preventing the advancement of degenerative diseases. Aim: This article describes current TE perspectives of TMJ structures in animal models. Methods: TE approaches were categorized according to the primary TMJ structures: 1) the articular disc, 2) the mandibular condyle, and 3) the glenoid fossa and articular eminence. Results: The areas with the greatest number of studies are the mandibular condyle and articular disc, in studies that address the use of three-dimensional scaffolds, of synthetic and/ or natural origin, which may or may not be associated with stem cells (differentiated or not) and with growth factors. Conclusion: TE of the TMJ is still a relatively new, developing, and constantly advancing area. The technological advances developed in this area have the potential to assist in the development of more efficient and less invasive therapies... (AU)

Efeitos da ativação do PPAR gama no reparo ósseo e na osseointegração de implantes dentários / Descriptive analysis of the effects of PPAR-gamma activation on bone repair and osseointegration of dental implants

Os receptores ativados por proliferadores de peroxissoma de isoforma gama (PPARgama) são fatores de transcrição que se encontram no entrelaçamento de várias vias metabólicas e determinam a gênese da obesidade e doenças associadas. Estudos recentes têm relatado o potencial dos medicamentos agonistas PPARs, usados no tratamento de doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2, de afetar a função das células ósseas e o risco de fratura. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da ativação do PPAR-gama no processo de reparo ósseo e osseointegração de implantes dentários. Foram utilizados 42 ratos Wistar alimentados com ração sólida padrão para roedores e água "ad Libitum". A administração do agonista PPAR-gama(durante 4 semanas) foi realizada incorporada à dieta perfazendo dois grupos experimentais: Grupo Controle (SC) e Grupo PPAR-gama (SC-gama). Os animais, em seguida, foram submetidos a procedimento cirúrgico para instalação de implantes dentários e confecção de defeitos ósseos nas tíbias direita e esquerda, respectivamente. Após períodos de 7, 15 e 45 dias os animais foram eutanasiados e as tíbias removidas seguiram para processamento e posterior análise histológica descritiva e histomorfometria. Em relação aos defeitos, no aspecto histológico descritivo, em todos os períodos analisados, há atraso no reparo ósseo do grupo SC-gama em relação ao SC. A histomorfometria apresenta diferença comparando os grupos teste e controle nos parâmetros ossoneoformado (ON) em 7 dias (P=0,0374) e 15 dias (P=0,0134) e osso maduro (OM) em 15 dias (P=0,0009). Em 45 dias, os valores tanto de OM quanto de ON não apresentam significância. Já as tíbias onde o implante foi instalado, nas áreas de roscas os dois grupos apresentam-se muito semelhantes tanto aos eventos celulares quanto à maturação óssea exceto no período de 15 dias onde o grupo teste apresentou atraso no reparo peri-implantar. Conclui-se que, em relação ao reparo ósseo o processo de diferenciação e remodelação é lento no grupo tratado; e em relação ao reparo peri-implantar o comportamento biológico demonstra atraso do grupo tratado apenas no período intermediário(AU)

The peroxisome proliferator-activated receptor-gamma isoform (PPAR­gamma) are transcription factors found in the interlacing of several metabolic pathways that determine the genesis of obesity and associated diseases. Recent studies have reported the potential of PPAR agonist drugs, used to treat cardiovascular disease and type 2 diabetes, to affect bone cell function and fracture risk. This study aimed to evaluate the effects of PPAR-gamma activation on the process of bone repair and osseointegration of dental implants. Thirty-six Wistar rats received standard rodent solid chow and "ad Libitum" water. The administration of the PPAR-gamma agonist (during four weeks) was performed incorporated into the diet, making two experimental groups: Control Group (SC) and PPAR gamma Group (SC-gama). The animals were then submitted to a surgical procedure to install dental implants and make bone defects in the right and left tibias, respectively. After periods of 7, 15, and 45 days the animals were euthanized, the tibiae were removed for histological protocols and subsequent descriptive histological analysis and histomorphometry. Concerning the defects, the descriptive histological aspect revealed a slight delay in bone repair in the SC-gamma group in comparison with the SC for all parameters. Conversely, the histomorphometry showed difference between the groups regarding neoformed bone (NB) in 7 days (P = 0.0374) and 15 days (P = 0.0134) and mature bone (MB) in 15 days (P = 0.0009). At 45 days, there were no differences between the groups regarding MB and NB. As for tibiae, where the implant was placed, the two groups were similar to both cellular events and bone maturation in the areas of threads, except at 15 days where the test group showed delay in peri-implant repair. In conclusion, regarding the bone defect, the process of differentiation and remodeling is slow in the treated group. Regarding the implant, a descriptive histological analysis showed biological behavior delay in the treated group only in the intermediate period(AU)

Melatonin suppression increases the incidence and progression of chemically induced oral cancer in rats / Supressão de melatonina aumenta a incidência e progressão do câncer de boca induzido quimicamente em ratos

Estudos sugerem que a supressão de melatonina e disfunção circadiana em trabalhadores noturnos podem estar relacionadas ao desenvolvimento e à progressão do câncer. Pesquisas têm mostrado também que a incidência tumoral pode ser aumentada pela pinealectomia. Entretanto, nenhum estudo avaliou a influência da cirurgia de pinealectomia sobre o desenvolvimento e a progressão do câncer de boca. No presente estudo, nós investigamos os efeitos da supressão de melatonina sobre a ocorrência e a progressão tumoral um modelo pré-clínico de câncer de boca induzido quimicamente. Nós demonstramos, pela primeira vez, que ratos pinealectomizados tiveram maior ocorrência de carcinoma espinocelular de boca, comparado aos animais controle. Ratos pinealectomizados também exibiram volume e espessura tumorais cerca de 3 e 2 vezes maior que animais sham, respectivamente. Além disso, pinealectomia induziu atrofia do epitélio não-tumoral adjacente às lesões bucais. Os ratos pinealectomizados apresentaram maior resposta inflamatória no front de invasão tumoral, caracterizada principalmente pelo aumento do número de eosinófilos e macrófagos associados ao tumor. Tumores de ratos submetidos à pinealectomia exibiram maior imunoexpressão de ERK1/2 e p53 no microambiente tumoral. Estes resultados revelam que a supressão de melatonina acelera o desenvolvimento e a progressão do câncer de boca associado ao aumento de eosinófilos e macrófagos no front de invasão tumoral e maior expressão de ERK1/2 e p53 no microambiente tumoral(AU)

Studies suggest that melatonin suppression and circadian dysfunction in shift workers can be related to cancer risk. Furthermore, investigations have shown that pinealectomy promotes higher tumor incidence in rats. However, no study evaluated the influence of pinealectomy surgery on oral cancer onset and progression. In the current study, we investigated the effects of melatonin suppression on tumor occurrence and progression in a preclinical model of oral cancer. We demonstrated for the first time that pinealectomized rats had higher oral squamous cell carcinoma occurrence than sham animals. Furthermore, pinealectomized animals displayed tumor volume and thickness about 3 times and twice higher than sham-operated rats, respectively. Moreover, pinealectomy induced atrophy of non-tumor epithelium adjacent to the oral lesions. Pinealectomized rats showed higher mean number of tumor-associated macrophages and eosinophils in the carcinoma invasion front. In addition, tumors from pinealectomized rats displayed increased immunoexpression of ERK1/2 and p53 in the tumor microenvironment. These results reveal that melatonin suppression promotes higher oral cancer occurrence and progression associated with increasing of inflammatory cells and ERK1/2 and p53 expressions in the tumor microenvironment(AU)

A influência dos corticosteroides nos tecidos periodontais: aspectos morfológicos e resposta imunológica / The influence of corticosteroids on periodontal tissues: morphological aspects and immune response

O uso crônico de alguns medicamentos, em especial os corticosteroides, pode alterar a morfologia e a fisiologia dos tecidos periodontais, podendo induzir de forma exacerbada o crescimento gengival e gerar efeitos deletérios sobre a resposta imunológica dos tecidos frente a uma agressão de origem microbiana. Os corticosteroides agem reprimindo a ação de células do sistema imune e, em longo prazo, geram aumento da atividade osteoclástica associada com a redução da atividade osteoblástica, acelerando a perda óssea de maneira progressiva. O objetivo deste trabalho foi discutir, através de uma revisão da literatura, a influência dos medicamentos corticosteroides nos tecidos periodontais, abordando aspectos morfológicos e a resposta imunológica a nível local.

The chronic use of some medications, especially corticosteroids, can alter the morphology and physiology of periodontal tissues and can enhance the gingival growth and create deleterious effects on the immune tissue response facing an assault of microbial origin. Corticosteroids act by suppressing the immune system cell activity and in the long-term, produce increased osteoclastic activity associated with reduced osteoblastic activity, accelerating bone loss in a progressive manner. The objective of this study was to discuss the influence of corticosteroid medications in periodontal tissues, addressing morphology and the immune response locally.

Avaliação da biocompatibilidade e atividade antimicrobiana in vitro da matriz de Hidrogel associada ao extrato glicólico do Punica granatum L. (romã) / Evaluation of biocompatibility and antimicrobial action in vitro of a hydrogel scaffolds Hydromatrix associated to glycolic extract of Punica granatum (pomegranate)

A matriz de hidrogel é um biomaterial de nanofibra peptídica tridimensional que induz o crescimento, migração e proliferação celular, assim favorecendo a regeneração tecidual. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biocompatibilidade e a atividade antimicrobiana da matriz de hidrogel associado ao extrato romã e ao antimicrobiano ciprofloxacino. Para isso, foram realizadas análises microbiológicas sobre Enterococcus faecalis (ATCC 4083) em cultura planctônica, por meio d ensaio de microdiluição em caldo e em biofilme pelo teste de MTT. Para os ensaios da biocompatibilidade, foi utilizada cultura de macrófagos (RAW 264.7). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio de MTT e a genotoxicidade foi realizado pelo teste de micronúcleo. A análise estatística foi realizada pelos testes ANOVA e Tukey, adotando o nível de significância 5%. Os resultados demonstraram que a matriz de hidrogel associado ao extrato de romã não apresentou atividade antimicrobiana para a cultura planctônica como para o biofilme de E. faecalis. Porém, não foi citotóxico e genotóxico para RAW 264.7. Por outro lado, o antimicrobiano ciprofloxacino apresentou atividade antimicrobiana sobre E. faecalis,além de ter apresentado efeitos citotóxico e genotóxico para os macrófagos. Com isso, foi possível concluir que o extrato de romã associado ou não a matriz de hidrogel apresenta ausência de citotóxico, genotóxico e efeito antimicrobiano

The hydrogel matrix is a three-dimensional peptide nanofiber biomaterial that induces cell growth, migration and proliferation, thus favoring tissue regeneration. The objective of this work was to evaluate the biocompatibility and antimicrobial activity of the hydrogel matrix associated with the pomegranate extract and the antimicrobial ciprofloxacin. For this, microbiological analyzes on Enterococcus faecalis (ATCC 4083) were carried out in planktonic culture, by means of the microdilution test in broth and in biofilm by the MTT test. For the biocompatibility assays, macrophage culture (RAW 264.7) was used. Cytotoxicity was assessed by the MTT assay and genotoxicity was performed by the micronucleus test. Statistical analysis was performed by the ANOVA and Tukey tests, adopting the significance level 5%. The results showed that the hydrogel matrix associated with the pomegranate extract did not show antimicrobial activity for the planktonic culture as for the E. faecalis biofilm. However, it was not cytotoxic and genotoxic for RAW 264.7. On the other hand, the antimicrobial ciprofloxacin showed antimicrobial activity on E. faecalis, besides having cytotoxic and genotoxic effects for the macrophages. With this, it was possible to conclude that the pomegranate extract associated or not with the hydrogel matrix shows absence of cytotoxic, genotoxic and antimicrobial effect

Avaliação do peptídeo LL-37 em contato com células-tronco da polpa dentária / Evaluation of LL-37 Peptide in contact with stem cells from dental pulp

O peptídeo LL-37 (catelicidina derivada de humano), é liberado por algumas células humanas e capaz de neutralizar os tecidos com lipopolissacarídeo (LPS), além de atrair células da polpa, e induzir a angiogênese, características que o tornam um possível adjunto para a regeneração do complexo dentino-pulpar. O objetivo desse trabalho foi avaliar in vitro a biocompatibilidade do peptídeo LL-37 nas concentrações de 5 e 10 µg/mL, e sua possível atuação na diferenciação de células-tronco da polpa dentária (DPSC) para odontoblastoslike. Com esse propósito, foram avaliados: (a) a citotoxicidade, pelo teste MTT; (b) a genotoxicidade, através do ensaio do micronúcleo; (c) a produção e quantificação de óxido nítrico; (d) as fases do ciclo celular, por citometria; (e) a expressão de alguns genes associados à formação de tecido mineralizado, através do teste qRT-PCR; (f) o conteúdo de proteína total; (g) a atividade de fosfatase alcalina (ALP); e (h) a produção de sialofosfoproteína dentinária (DSPP), pelo ensaio imunoenzimático ELISA. Foi observado que as concentrações de 5 e 10 µg/mL de LL-37 não foram citotóxicas e ainda aumentaram, em geral, a viabilidade celular (p<0,05), sendo que os maiores valores de absorbância foram observados no 3° dia de contato. As concentrações testadas também não induziram genotoxicidade, após 7 dias de contato, tendo sido genotóxico apenas o grupo controle positivo (EMS) (p<0,05). Ainda, não foi observado diferença estatisticamente significativa na produção de nitrito, pelas células expostas ao LL-37 após 7 dias, em ambas as concentrações. A análise do ciclo celular, evidenciou maior porcentual de células na fase G0/G1, em todos os grupos (p<0,05). Quando estes foram comparados, foi observado maior quantidade de células na fase G0/G1 na concentração de 10 µg/mL de LL- 37 comparada ao grupo controle (p<0,05). Por outro lado, o grupo controle exibiu mais células na fase G2 e em mitose (M) que os grupos tratados com 5 e 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05), e mais células na interfase (S) que o grupo tratado com 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05). A análise da expressão gênica demonstrou que não houve aumento de expressão dos genes fosfatase alcalina, osteocalcina, osteopontina e Runx2 após tratamento com ambas as concentrações do peptídeo, no 3° dia. Além disso, não foi observado diferença estatisticamente significativa na ALP nos grupos tratados e controle, após 3 e 14 dias, enquanto o conteúdo de proteína total foi maior aos 14 dias nos grupos tratados com LL-37 (p<0,05) Ainda, aos 3 dias, a produção da proteína DSPP foi maior no grupo tratado com 10 µg/mL de LL-37 (p<0,05). Com base nesses resultados, pode-se concluir que o LL-37 é biocompatível nas concentrações testadas nesse trabalho, e ainda aumenta o número de células viáveis, principalmente em período inicial. Além disso, aos 3 dias, na concentração de 10 µg/mL, ele retarda o ciclo celular e aumenta a expressão da proteína DSPP, além de aumentar a síntese proteica aos 14 dias, o que indica que esse peptídeo pode desempenhar algum tipo de função na diferenciação odontoblástica (AU)

The LL-37 peptide (human derived cathelicidin) is released by some human cells and able of neutralizing the tissues that present lipopolysaccharide (LPS), as well as, attracts pulp cells and induces angiogenesis; characteristics that makes it a possible adjunct for regeneration of the dentin-pulp complex. The aim of this study was evaluate in vitro the biocompatibility of LL-37 in the concentrations of 5 and 10 µg/mL, and its possible performance in the differentiation of dental pulp stem cells (DPSC) into odontoblasts-like cells. For this purpose, it was evaluated: (a) the cytotoxicity by MTT assay; (b) the genotoxicity by the micronucleus test; (c) the production and quantification of nitric oxide; (d) the cell cycle, by flow cytometry; (e) the expression of genes associated with the mineralization by qRT-PCR; (f) the total protein content; (g) the alkaline phosphatase activity (ALP); and (h) the production of dentine sialofosfoprotein (DSPP) by indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). It was observed that the concentrations of 5 and 10 µg/ml of LL-37 were not cytotoxic, in addition to they increased, in general, the cell viability (p<0,05). Moreover, higher absorbance values were observed on 3rd day of contact. After 7 days, the tested concentrations also did not induce genotoxicity, (p<0,05); only the positive control group (EMS) was genotoxic (p<0.05). Furthermore, there was not statistical significance in the nitrite production by the cells exposed to LL-37 for 7 days, in both concentrations. The cell cycle test showed higher percentage of cells in the phase G0/G1 in all groups (p<0.05). When they were compared, it was noticied that concentration of 10 ug/ml of LL-37 arrested the cells in G0/G1 compared to the control group (p<0.05). On the other hand, the control group, exhibited higher amount of cells in G2 and mitosis (M) than the others (p<0.05) and also higher number of cells in interfase (S) than the group treated with 10 µg/mL of LL-37 (p<0.05). On the 3rd day, the analysis of gene expression demonstrated no increase in the expression of the genes alkaline phosphatase, osteocalcin, osteopontin and Runx2, after treatment with both peptide concentrations. Furthermore, it was not observed statistical significance in the ALP in the treated and control groups after 3 and 14 days, while total protein content was higher in the groups treated with LL-37, at 14 days (p<0.05). On the 3rd day, the production of DSPP protein was higher in the group treated with 10 µg/mL of LL-37 (p<0.05). Based on these results, it can be concluded that LL-37 is biocompatible at these concentrations and increases the number of viable cells, especially in the initial period. Moreover, on the 3rd day, the concentration of 10 µg/mL arrests the cell cycle, and increases the expression of DSPP protein, in addition to raising the protein content at 14 days, which indicates that this peptide may present some kind of function in the odontoblastic differentiation(AU)

Estudo comparativo da interação celular entre quatro tipos de implantes dentários / Comparative study of cellular interactions between four types of dental implants

O tratamento de superfície dos implantes dentários é um critério importante para a osseointegração. Considerando a variedade de modificações das superfícies encontradas, estas podem acelerar ou melhorar o processo de osseointegração. Para tanto foram estudadas as características da composição química e a rugosidade, a partir das quais foram encontradas diferentes respostas celulares em estudos comparativos in vitro. O objetivo deste estudo foi comparar a adesão e o crescimento dos OSTEO-1 em implantes dentários com diferentes tratamentos de superfície. Foram utilizados quatro tipos de implantes dentários comercialmente disponíveis, com os seguintes tratamentos de superfície: (A) jateamento e condicionamento ácido com revestimento de fosfato e cálcio (CaP); (B) duplo condicionamento ácido; (C) condicionamento ácido; (D) oxidação anódica. Os implantes de mesmo tamanho foram fixados com dispositivo biocompatível no fundo dos poços das placas de cultura de 12 poços e cobertas com meio de cultura de células. Os OSTEO-1 foram colocados no corpo do implante. Nos períodos de 24, 48 e 72 horas mais tarde, as culturas foram submetidas ao ensaio de redução de MTT para avaliar a viabilidade celular. Os dados foram utilizados para analisar a adesão celular (24h) e para obter as curvas de crescimento das células (24, 48 e 72h). Os experimentos foram realizados em triplicata. Os dados foram comparados por ANOVA, complementado pelo teste de Tukey (p <0,05). Os OSTEO-1 aderiram ao corpo de todos os tipos de implantes testados.

A maior taxa de crescimento celular foi observada em culturas semeadas sobre tratamento de superfície A. O menor crescimento celular foi apresentado por culturas semeadas no tratamento de superfície D (p <0,05). Com base nesta investigação in vitro é possível concluir que todos os implantes dentários testados, independentemente do tratamento de superfície, não são citotóxicos para os OSTEO-1. No entanto, as características físico-químicas do tipo de tratamento de superfície dos implantes dentários influencia o crescimento celular. A superfície A pareceu ter o comportamento mais compatível com os OSTEO-1, uma vez que promoveu mais crescimento celular.

The surface treatment of dental implants is a major feature for osseointegration. The variety of surface modifications found may be speed up or enhance the osseointegration process. In much was studied the chemical composition and characteristics of roughness, from which found different cellular responses in comparative studies in vitro.The aim of this study was to compare the adhesion and growth of osteoblast-like cells in response to dental implants characterized by different superficial treatments. Four types of dental implants with different superficial treatments were used. The commercially available implants presented the following superficial characteristics: (A) sandblasted with acid-etched and calcium phosphates (CaP) coating; (B) double acid-etched; (C) anodized, or (D) acid-etched. The implants of the same size (n= 3 per group/experimental time) were fixed with a biocompatible device on the bottom of the wells of 12 wells cell culture plates and covered with cell culture medium. Osteoblast-like cells (Osteo 1 cell line) were plated on the top of the implants (5x104 cells/implant). Twenty-four, 48 and 72 hours later, the cultures were submitted to the MTT reduction assay to assess cell viabilities. Data was used for analyze cell adhesion (24 h) and to obtain cell growth curves ( 24, 48 and 72 h). The experiments were done in triplicate.

Data were compared by ANOVA complemented by the Tukey's test (p<0.05). Osteoblast-like cells adhered on the top of all types of implants tested. The highest cell growth was observed in cultures plated on the top of sandblasted with acid-etched and CaP coating surfaces. The smallest cell growth was presented by cultures plated on double acid-etched surfaces (p < 0.05). Based on this in vitro investigation, it is possible to conclude that all dental implants tested irrespective to the surface treatment, are non-cytotoxic for osteoblast-like cells. However, the physicochemical chacteristics of the type of dental implants surface treatment influences the cell growth. In fact, the surface treated by sandblasting with acid-etched and CaP coating seemed to the most compatible with osteoblast-like cell biology, once it promoted the highest cell growth.

Mecanismos de transdução de sinais como um fator preditivo para o desenvolvimento de biomateriais inteligentes / Signal transduction as a predictive factor for smart biomaterials development

Os biomateriais desempenham um importante papel no sucesso da regeneração de tecidos e órgãos. Atualmente, pesquisadores buscam métodos alternativos que possam predizer a biocompatibilidade de um material, bem como seu potencial em promover a adesão celular. Transdução de sinal envolve o estudo dos mecanismos intracelulares que regulam as respostas celulares a estímulos externos, tais como hormônios, citocinas e também adesão de células a superfícies de biomateriais. Vários eventos têm sido apontados como responsáveis pela adaptação celular e adesão a superfícies diferentes. Por exemplo, rearranjos do citoesqueleto durante a adesão celular requerem o recrutamento de proteínas tirosina quinases em estruturas de adesão focal que promovem a ativação transiente de FAK e Src. Além disso, a fosforilação de resíduos de tirosina (Y) tem sido aceita como um regulador crítico de uma série de eventos bioquímicos, incluindo proliferação celular, migração, diferenciação, sinalização, sobrevivência e metabolismo energético. O entendimento da sinalização envolvida nos mecanismos de adesão, proliferação e diferenciação de osteoblastos em superfícies utilizadas na confecção de implantes é fundamental para o projeto bem-sucedido de novos materiais inteligentes, que pode reduzir o tempo de reparo, permitindo a reabilitação mais rápida do paciente

Biomaterials play an important role in the successful regeneration of tissues and organs. Currently, researchers over the world are seeking alternative methods able to predict the biocompatibility of a material, as well as its potential to guide cell fate, from adhesion to differentiation. In this sense, signal transduction involves the study of the intracellular mechanisms that regulate the cellular response to external stimuli, such as those involved with cell adhesion on biomaterial surfaces and overall bringing a global intracellular mechanism over the cell adaptation. In this context, we have shown that during osteoblast adhesion there is a rigorous cytoskeletal rearrangement, requiring a efficient recruitment of protein tyrosine kinases in focal adhesion structures promoting the transient activation of both FAK and Src. Furthermore, phosphorylation at tyrosine residues (Y) has been accepted as a critical regulator of a series of biochemical events including cell proliferation, migration, differentiation, survival signaling and energy metabolism. The understanding of signaling mechanisms involved in adhesion, proliferation and differentiation of osteoblasts on different surfaces must be critical to the successful design of new “smart” materials, impacting on patient rehabilitation

Avaliação in vitro dos efeitos do risedronato associado à cobalamina sobre células osteoblásticas / In vitro evaluation of effects associated with cobalamin risedronate on osteoblastic

O aumento da população idosa mundial e da incidência de osteoporose tem ocasionado um grande número de pessoas sendo submetidas a tratamentos com bisfosfonatos, bem como o uso do risedronato. O complexo B tem sido utilizado na prevenção de osteopenia e osteoporose por provocar aumento na densidade mineral óssea. Este estudo avaliou a ação do risedronato e da cobalamina, seus efeitos quando associados, e as diferenças nos resultados em ambas as administrações medicamentosas sobre células osteoblásticas. Células MC3T3 foram cultivadas em meio -MEM e -MEM suplementado com fatores mineralizantes, ácido ascórbico e ?-glicerofosfato dissódico, e tratadas com as drogas avaliadas: risedronato, cobalamina, e risedronato associado à cobalamina na concentração de 10-3M. A proliferação celular e formação de nódulos de cálcio e fosfato foram avaliados após 24 horas, 48 horas, 72 horas, 5 dias e 7 dias, sendo as formações de cálcio e fosfato avaliadas através dos métodos de vermelho de Alizarina e von Kossa, respectivamente. Os resultados revelaram que o risedronato, a cobalamina e a associação de ambos não provocou alterações nas células osteoblásticas tanto em seu crescimento como na formação dos nódulos de cálcio e fosfato. O teste ANOVA mostrou que houve diferença entre os tempos e meios analisados (P< 0,05). O teste de Tukey comprovou a diferença entre os tempos de 24 horas, para os demais tempos em relação às células viáveis e não viáveis, demonstrando que quanto maior o tempo maior o crescimento celular. Entre os meios, o -MEM obteve maior curva de crescimento na proliferação celular. As culturas mantiveram-se estáveis na adição das drogas analisadas, na avaliação da curva de crescimento, e na formação dos nódulos minerais, quando comparadas ao grupo controle. Concluiu-se que a utilização do risedronato, da cobalamina e associação de ambas em cultura de células osteoblásticas, não causam alterações no crescimento e formação de nódulos de cálcio e fosfato

The increase on world’s elderly population and on the incidency of osteoporosis have caused a great number of people submitting to the bisphosphonate treatment, such as the risedronate. The B complex has been used on osteopenia and osteoporosis prevention by increasing the mineral bone density. This study evaluated the action of risenodrate and cobalamina, and this effects when associated, when administrated on osteoblastics cells. The MC3T3 cells were cultured in -MEM medium and also osteogenic medium -MEM ascorbic acid - β-glicerophosphate dissodium, and supplemented with risedronate, cobalamina, and risedronate associated to the cobalamina on the proportion of 10-3 M. The cell proliferation and nodules formation were evaluated on 24 hours, 48 hours, 72 hours, 5 days and 7 days. The calcium and phosphate formations were evaluated Alizarina and von Kossa methods, respectively. The results showed that both the risedronate, cobalamin plus their association did not cause alterations on the osteoblastics cells neither on their growth nor on the calcium and phosphate nods. The ANOVA test showed that a difference ocurred among the time and the mediums analysed (P< 0,05). The Tukey test proved a difference among the 24 hours period to the other time periods regarding the relation of viable and non-viable cells, showing that the bigger the time period is, the bigger are the cells growth. Regarding to the medium, the -MEM had the highest growth curve in cell proliferation. The cultures kept estable receveing the addition of the analysed drugs when compared to the control group, on the growth curve evaluation, and mineral nodules formation. The conclusion reached was that using the risedronate, the cobalamin, and both drugs associated on the osteoblastics cells cultures do not cause alterations on its growth and on the calcium and phosphate nodules formation

Avaliação citopatólogica da mucosa bucal de fumantes e não-fumantes / Oral exfoliative cytology evaluation in smoker and no smoker patients

A citopatologia representa um método fácil e possivelmente eficaz no diagnóstivo das alterações iniciais do carcinoma espinocelular. Este trabalho tem por objetivo analisar o grau de ceratinização das células epiteliais da mucosa bucal de fumantes e não-fumantes, assim como quantificar a presença de células binucleadas nestes dois grupos. Foram selecionadas 29 pacientes acima de 30 anos, do sexo masculino com mucosa clinicamente normal no momento do exame, sendo 11 fumantes e 18 não-fumantes. Os esfregaços foram obtidos dos 3 sítios anatômicos eletivos para o carcinoma espinocelular (lábio inferior, borda de língua e assoalho bucal) e corados pela técnica de Papanicolaou Modificado (Kapczinski¹¹, 1997). Avaliaram-se os esfregaços quantitativamente, segundo critérios citológicos de malignidade (teste não paramétrico de Mann Wihitney), e qualitativamente por critérios citológicos de maturação celular (teste não paramétrico de Mann Whitney), e qualitativamente por critério citológicos de malignidade (teste exato de Fisher) conforme a classificação de Papaniclolau 14 (1946). Constatou-se maior percentual de esfregaços classe II de Papanicolau nos 3 sítios anatômicos dos fumantes, sem significância estatística. Com relação às células binucleadas também não se observou diferença significante entre os 2 grupos (teste do qui-quadrado). Os resultados quantitativos demonstraram que, nos esfregaços da borda da língua, as células ceratinizadas com núcleo possuíram uma média superior no grupo controle e que as células anucleadas possuem uma média superior no grupo fumante. Em conclusão fica demonstrado que mucosa da borda da língua sofre maior ceratinização quando exposta ao fumo

Growth of cell populations of the intralobular duct in the submandibular gland of the mouse during postnatal development

O crescimento de populaçäo de células dos ductos intercalares, ductos estriados e túbulos granulares convolutos de glândulas submandibulares do camundongo durante o período de 14 a 84 dias de vida pós-natal, foi avaliada por métodos morfométricos. Os dados de número absoluto de células em cada tipo de ducto foram submetidos a ajuste de curva por análise de regressäo linear e as equaçöes obtidas foram: Y = 13,22 + 0,87x para as células dos ductos intercalares no período de crescimento de 14 a 84 dias; Y = 18,82 + 3,69x e Y = 176,03 - 1,93x para as células dos ductos estriados nos períodos de crescimento e decaimento, respectivamente, de 14 a 35 e 35 a 84 dias; e Y = 90,59 + 4,60x para as células dos túbulos granulares convolutos no período de crescimento de 28 a 84 dias. A partir dessas equaçöes, o acúmulo diário (velocidade de crescimento) ou a perda diária (velocidade de decaimento) de células em cada período, foram calculados. Assim, a velocidade de crescimento das células dos ductos intercalares foi 0,87 x 10(5) células/dia; as velocidades de crescimento e decaimento de células dos ductos estriados foram, respectivamente, 3,69 x 10(5) células/dia e -1,93 x10(5) células/dia; e a velocidade de crescimento das células dos túbulos convolutos foi 4,60 x 10(5) células/dia. Análise do acúmulo ou da perda de células e o balanço entre o crescimento das várias populaçöes celulares ductais, mostraram numericamente que as células dos ductos estriados transformaram-se em células dos túbulos granulares convolutos e que o crescimento total na populaçäo dessas últimas células também depende da formaçäo de novas células por atividade proliferativa, provavelmente nos ductos intercalares

Fatores do remodelamento ósseo que atuam na maximizaçäo do movimento ortodôntico / Factors of the bony remodeling that act in the maximizing of the orthodontic moviment

As forças ortodônticas estimulam uma resposta biológica celular que é essencial para o remodelamento dos tecidos periodontais de suporte e movimento dentário. Este estudo discute os fatores que atuam neste remodelamento decorrente da aplicaçäo de força ortodôntica, tais como a resposta inflamatória, o efeito piezoelétrico e a síntese das prostaglandinas. Também é abordada a influência da maximizaçäo destes fatores na quantidade de movimentaçäo ortodôntica

Obtençäo e caracterizaçäo de linhagem de células osteoblásticas / Development and characterization of osteoblastic cell line

Apresentamos metodologia para obtençäo de linhagem de células osteoblásticas propagada a partir de tecido ósseo normal. Por meio de técnica de dispersäo enzimática as células isoladas do osso pariental de ratos recém-nascidos foram cultivadas em meio apropriado e induzidas a diferenciaçäo fenotípica e funcional. Avaliaçäo da morfologia, presença de atividade de fosfatase alcalina, produçäo de nódulos calcificados, expressäo imuno-citoquímica de proteínas colagênicas (colágeno tipo I) e näo colagênicas próprias (osteonectina e sialoproteína óssea II) do tecido ósseo comprovaram a característica osteoblástica da linhagem obtida. O sistema desenvolvido confirmou que a técnica de cultivo celular primário a partir de tecido ósseo normal é viável e origina células com as características básicas dos osteoblastos. Este estudo "in vitro" pode ser utilizado amplamente em Odontologia, em especial no estudo da fisiopatologia óssea e em testes de compatibilidade de biomateriais com o tecido ósseo

Morphometric evaluation of the volume of the spherical and nonspherical cell nuclei in semithin plastic embedded sections

The objective of present paper was to describe a method for the evaluation of the volume of nonspherical nuclei in 0.5 um thick araldite embedded sections, and to compare with the metods applied for the determination of volume od spherical nuclei in the same sections. Terminal tubule and acinar cell nuclei of submandibular glands from 15-day old rats, were studied. Radii of approximately spherical terminal tubule cell nuclei, were measured in 0.5 um semithin sections and the mean nuclear radius was estimated using BachÆmethod. The mean nuclear volume was calculated by the geometric formula for the volume of the sphere. For comparison, the nuclear volume of the same cells, was also evaluated by an indirect method, through estimation of the number of nuclei per unit glandular volume and, the uncorrected and corrected cell nuclear volume densities in the gland. The volume of nonspherical acinar cell nuclei was evaluated solely byy the indirect method; the value thus obtained was also corrected

Estudo morfológico, morfométrico, topoquímico subcelular e em réplicas de criofratura da célula acinosa pancreática do rato durante a vida fetal / Morphological, morphometric, subcellular topochemical and freeze-fracture studies of the rat pancreatic acinar cell during the fetal life

A diferenciaçäo morfológica terminal das células acinosas pancreáticas do rato, durante o desenvolvimento fetal, foi estudada morfometricamente em cortes semi-finos e ultra-finos. As modificaçöes morfométricas observadas nas estruturas intra-celulares e no plasmalema baso-lateral e luminal, foram monitoradas por estudos morfológicos qualitativos, topoquímicos subcelulares e de réplicas de criofratura. A massa pancreática no período estudado de 18 e 22 dias de vida pré-natal, exibiu um crescimento exponencial (Y = 0,00004 e 0,60x), com um tempo de duplicaçäo T= 1,15 dias. A análise morfométrica mostrou que durante o processo de diferenciaçäo, as células acinosas aumentam substancialmente o seu volume citoplasmático (com um incremento de 1.316 por cento, entre os dias 19 e 22). Este aumento de volume citoplasmático, ocorre principalmente devido ao exuberante acúmulo de gräos de zimogênio. O volume e superfície totais dessas estruturas intracelulares, crescem, respectivamente, de 410,5 por cento e 1.400 por cento, durante o intervalo evolutivo de 18 a 22 dias de vida pré-natal. A análise gráfica mostrou que os crescimentos volumétrico, superficial e numérico dos gräos de zimogênio, säo todos do tipo exponencial. A comparaçäo da evoluçäo dos diferentes parâmetros morfométricos dos gräos de zimogênio, sugere que durante o desenvolvimento, grânulos de zimogênio pré-existentes aumentam o seu tamanho individual. O volume e superfície totais do retículo endoplasmático granular (REG), também aumentam significantemente, principalmente no período de 19 a 21 dias de vida gestacional, quando crescem, respectivamente, de 156,4 por cento e 147,5 por cento...

Estudo morfométrico da evoluçäo da populaçäo de células do ducto granuloso da glândula submandibular do camundongo durante a vida pós-natal / Morphometric study of the granular duct cells population evolution of mouse submandibular gland during the post natal life

O desenvolvimento pós-natal da glândula submandibular do camundongo albino (Mus musculus) foi estudado em animais com idades de 14, 21, 28, 35, 42, 56 e 84 dias, através de métodos morfométricos aplicados à microscopia de luz. A massa glandular aumentou substancialmente em todo período analisado passando de 24,3 mg aos 14 dias para 175,2 mg aos 84 dias, com um incremento diário médio de 2,16 mg. O volume processado da glândula foi obtido, a partir de sua massa fresca, da densidade e da retraçäo provocada pelo processamento histológico. Através de contagens realizadas ao microscópio de luz, utilizando-se do método morfométrico II de AHERNE (1967) 2, obtivemos o número absoluto e a frequência de células de cada compartimento glandular. A análise da evoluçäo do número absoluto de células de cada compartimento glandular nos permitiu calcular o tempo de duplicaçäo e/ou decaimento de células, assim como o acréscimo e/ou perda diária de células. Em relaçäo as células do ducto granuloso avaliamos ainda, em cortes de 0,25µm de material incluído em resina araldite, o volume nuclear através do método morfométrico de BACH (1963) 9 e a densidade de volume do núcleo e do citoplasma através da volumetria de pontos (CHALKLEY, 1943 25). A partir destes valores calculamos o volume citoplasmático das células do ducto granuloso. Aos 14 dias de vida pós-parto a glândula submandibular está constituída por células acinosas (64,1x10(5)), células do túbulo terminal (41,9x10(5)), células do ducto intercalar (29,4x10(5)), células do ducto estriado (26,5x10(5)), células do ducto excretor (3,4x10(5)) e estroma (22,9x10(5))...

Histoarquitetura das células do órgäo do esmalte em molares de camundongos / Histoarchiteture of the enamel organ cells in mice molares

Com a finalidade de estudar a histoarquitetura das células componentes do órgäo do esmalte dos primeiros molares superiores de camundongos, foram utilizados animais desde o nascimento até a idade de 18 dias, quando o dente emergiu na cavidade bucal. Após a anestesia por inalaçäo de éter etílico, os animais, foram decapitados e a regiäo correspondente aos primeiros molares superiores foi cuidadosamente dissecada e removida, as peças foram imediatamente imersas em glutaraldeído a 6 por cento em soluçäo tampäo fosfato, ph 7,2 após a descalcificaçäo em EDTA, as peças foram fixadas em tetróxido de ósmio a 1 por cento, desidratadas em acetona em concentraçöes crescentes e finalmente incluídas em EPON. Cortes em 1m de espessura foram obtidos em ultramicrótomo, utilizando-se navalhas de vidro, e posteriormente, coradas com uma soluçäo de Azur II + Azul de metileno em partes iguais. Através do microscópio óptico, observou-se que: antes da formaçäo do esmalte, o órgäo do esmalte é invadido por capilares sangüíneos vindos do saco dental. Os ameloblastos näo formadores, situados sobre as áreas destituídas de esmalte, näo possuem processos de Tomes, seus núcleos säo situados centralmente e as células säo menores do que as formadoras, situadas nas outras regiöes da coroa. As células do extrato intermédio, situadas adjacentes aos ameloblastos näo formadoras, apresentam a forma achatada. As células do extrato intermédio, situadas adjacentes aos ameloblastos formadores, possuem a forma cubóide. Após o término da formaçäo do esmalte, o epitélio externo e o retículo estrelado parecem estar ausentes e o órgäo do esmalte fica reduzido a duas camadas de células: a camada do extrato e a camada ameloblástica. O diafragma radicular é a primeira porçäo da bainha de Hertwig a se formar. A bainha radicular de Hertwig é formada por somente duas camadas de células do órgäo do esmalte: o epitélio interno e o epitélio externo do órgäo do esmalte