Cytotoxic effects of bioceramic materials on stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) / Efeitos citotóxicos de materiais biocerâmicos em células-tronco de dentes decíduos esfoliados humanos (SHED)

Objective: This study aimed to evaluate stem cell from human deciduous teeth (SHED) viability after exposure to different bioceramic materials. Material and Methods: Discs were constructed to obtain the material extracts according to the following groups: G1 - Bio-C Repair, G2 - MTA Repair HP, G3 - TheraCal LC, and G4 ­ Biodentine. Positive and negative control group were respectively maintained with αMEM + 10% FBS and αMEM + 1% FBS. SHED obtained through primary culture were in contact with material extracts for 24, 48, and 72h. MTT assay evaluated cell viability. Groups were plated in triplicate and the cell viability assay were repeated three times. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Tukey test (p<0.05). Results: The treatment and period comparisons showed statistically significant differences (p<0.000). G2 (MTA Repair HP) had greater cell viability values than the other experimental groups and negative control. MTA Repair HP and the control groups exhibited a similar behavior with cell viability values decreasing from 24h to 48h and increasing from 48h to 72h. Bio-C Repair, Biodentine, and Theracal LC did not show statistically significant differences among periods. Conclusions: SHED increased viability values after contact with MTA Repair HP in comparison with other bioceramic materials.(AU)

Objetivo: O objetivo desse estudo foi avaliar a viabilidade de células-tronco de dentes decíduos humanos (SHED) após o contato com diferentes materiais biocerâmicos. Material e Métodos: Foram confeccionados discos para obtenção dos extratos dos materiais de acordo com os seguintes grupos: G1 - Bio-C Repair, G2 - MTA Repair HP, G3 - TheraCal LC e G4 - Biodentine. Grupo de controle positivo e negativo foram mantidos respectivamente com αMEM + 10% FBS e αMEM + 1% FBS. SHED obtidas por cultura primária entraram em contato com os extratos de materiais por 24, 48 e 72h. O ensaio MTT avaliou a viabilidade celular. Os grupos foram semeados em triplicata e o ensaio de viabilidade celular foi repetido três vezes. Os dados foram analisados por ANOVA a dois critérios seguido pelo teste de Tukey (p<0,05). Resultados: As comparações de tratamentos e períodos mostraram diferenças estatisticamente significativas (p<0,000). O G2 (MTA Repair HP) apresentou maiores valores de viabilidade celular que os demais grupos experimentais e controle negativo. O MTA Repair HP e os grupos controle exibiram um comportamento semelhante com os valores de viabilidade celular diminuindo de 24h para 48h e aumentando de 48h para 72h. Bio-C Repair, Biodentine e Theracal LC não apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre os períodos. Conclusões: SHED aumentou os valores de viabilidade após o contato com o MTA Repair HP em comparação com outros materiais biocerâmicos (AU)

Potential effect of platelet rich fibrin prepared under differen centrifugation protocols on stem cells from the apical papila / O potencial efeito da fibrina rica em plaquetas preparada sob diferentes protocolos de centrifugação nas células tronco da papila apical

Objetivo: Este estudo objetivou avaliar o potencial proliferativo e de diferenciação das células tronco da papila cultivadas conjuntamente com fibrina rica em plaquetas (PRF) preparados sob dois protocolos de centrifugação distintos. Material e Métodos: Protocolos padrão e avançado de PRF foram utilizados. As células foram divididas em 4 grupos: controle negativo, controle positivo, padrão (L-PRF) e avançado (A-PRF). A contagem de células e ensaio de viabilidade foram realizados para verificar a capacidade proliferativa. Coloração vermelho de alizarina S, atividade de fosfatase alcalina e imunofluorescência para o receptor ativador do fator nuclear kappa-B (RANKL) foram utilizados para avaliar o potencial osteogênico e de diferenciação celular. Resultados: Ambos os tipos de PRF aumentaram o número de células, viabilidade celular sem toxicidade o que refletiu no aumento da proliferação e diferenciação de acordo com os testes realizados. Conclusão: O grupo A-PRF aumentou significativamente a proliferação e diferenciação comparado com o grupo L-PRF.(AU)

Objectives: The present work was designed to evaluate the proliferation and differentiation potential of stem cells from the apical papilla (SCAP) seeded along with platelet rich fibrin (PRF) scaffolds prepared under two different centrifugation protocols. Materials and Methods: Standard and advanced PRF protocols were used. Cells were divided into 4 groups: negative control, positive control, standard (L-PRF) and advanced (A-PRF) groups. Cell count and cell viability assays were carried out to assess the proliferation capacity. Alizarin red S (ARS) stain, Alkaline phosphatase (ALP) activity and Receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) immunofluorescence staining were used to evaluate the osteogenic potential in the differentiated cells. Results:Both types of platelet rich fibrin increased the cell count, cell viability with no cytotoxicity that was reflected on increased proliferation and differentiation in terms of the performed tests. Conclusion: A-PRF group showed significant increase in proliferation and differentiation potentials compared to L-PRF group

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 em 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)

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)

Dental stem cells in intraoral regenerative therapy: a systematic review / Células-tronco dentárias na terapia regenerativa intraoral: uma revisão sistemática

Objective: 1) To critically review the published literature on applications of dental stem cells in the regeneration of intraoral tissues. 2) To provide an evidence-based level on research regarding application of dental stem cells in intraoral tissues regeneration. Methodology: This systematic review is conducted as per the JBI guidelines and reported as per the PRISMA. An initial literature search of papers published between 2004 and 2018 yielded 421 manuscripts. Nineteen studies satisfied the inclusion / exclusion criteria and were included for qualitative synthesis. Studies were categorized as animal (11) and human (8) trials. Five independent reviewers critically assessed the included studies. Risk of bias was assessed using SYstematic Review Centre for Laboratory animal Experimentation (SYRCLE) bias risk tool, robins-I tool for non-randomised clinical trial and Cochrane Collaboration's Tool for randomised clinical trial. Evidence levels were assessed based on JBI Criteria. Results: Animal trials mainly focused on periodontal regeneration. A high or unclear Risk of bias was more commonly found amongst animal studies. Laboratory, clinical and radiographic evaluation were used to assess the outcome. A total of Eight Human studies were conducted on a total samples size of 153 upon a wide age ranging from seven years to 60 years. Nearly 70% of the human studies used DPSC for regenerating alveolar bone defects. Conclusion: Appropriate well designed double-blind randomized clinical trials of longer duration are yet to be performed. Evidence for the included studies were 1C and 1D as per the JBI Criteria. Stem cell therapy demonstrated promising results in Periodontal tissue and alveolar bone regeneration. However, the number of studies to claim such a benefit are very limited (AU)

Objetivo: 1) Revisar criticamente a literatura publicada sobre aplicações de células-tronco dentárias na regeneração de tecidos intraorais. 2) Fornecer um nível baseado em evidências sobre pesquisas relacionadas à aplicação de células-tronco dentárias na regeneração de tecidos intraorais. Metodologia: Esta revisão sistemática é conduzida de acordo com as diretrizes do JBI e relatada de acordo com o PRISMA. Uma pesquisa bibliográfica inicial de artigos publicados entre 2004 e 2018 resultou em 421 manuscritos. Dezenove estudos satisfizeram os critérios de inclusão / exclusão e foram incluídos para síntese qualitativa. Os estudos foram categorizados como ensaios em animais (11) e humanos (8). Cinco revisores independentes avaliaram criticamente os estudos incluídos. O risco de viés foi avaliado usando a ferramenta de risco de viés do Centro de Revisão Sistemática para Experimentação com Animais de Laboratório (SYRCLE), a ferramenta robins-I para ensaios clínicos não randomizados e a Ferramenta da Colaboração Cochrane para ensaios clínicos randomizados. Os níveis de evidência foram avaliados com base nos critérios JBI. Resultados: Os ensaios em animais focaram principalmente na regeneração periodontal. Um risco alto ou pouco claro de viés foi mais comumente encontrado entre os estudos com animais. Avaliações laboratorial, clínica e radiográfica foram utilizadas para avaliar o resultado. Um total de oito estudos em humanos foram conduzidos em um tamanho total de amostras de 153 com ampla faixa etária, variando de sete a 60 anos. Quase 70% dos estudos em humanos usaram DPSC para regeneração de defeitos ósseos alveolares. Conclusão: Ensaios clínicos randomizados duplo-cegos apropriados e bem elaborados de maior duração ainda precisam ser realizados. As evidências para os estudos incluídos foram 1C e 1D de acordo com os critérios JBI. A terapia com células-tronco demonstrou resultados promissores na regeneração do tecido periodontal e do osso alveolar. No entanto, o número de estudos para reivindicar tal benefício é muito limitado (AU)

Cytotoxicity of Reparative Endodontic Cements on Human Periodontal Ligament Stem Cells

ABSTRACT Objective To compare the cytotoxicity of commercial reparative endodontic cements on human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs). Material and Methods The culture of hPDLSCs was established. Cell density was set at 2 × 104 cells/well in 96-well plates. Extracts of Biodentine, Bio-C Repair, Cimmo HD, MTA Repair HP and White MTA were prepared. Then, the extracts were diluted (pure, 1:4 and 1:16) and inserted into cell-seeded wells for 24, 48, and 72 h to assess cell viability through MTT assay. hPDLSCs incubated with culture medium alone served as a negative control group. Data were analyzed by Two-Way ANOVA and Tukey's test (α=0.05). Results At 24 h, pure extract of MTA Repair HP and Biodentine 1:16 presented higher cell viability compared to control. Lower cell viability was found for pure extract of Cimmo HD, MTA Repair HP 1:4 and 1:16, and White MTA 1:16. At 48 h, pure extract of Bio-C Repair and MTA Repair HP presented higher cell viability compared to control. At 72 h, only the pure extract of MTA Repair HP led to higher cell proliferation compared to control. Conclusion Biodentine, Bio-C Repair and MTA Repair HP were able to induce hPDLSCs proliferation. Cimmo HD and White MTA were found to be mostly cytotoxic in hPDLSCs.

The Use of Bio-Inks and the Era of Bioengineering and Tooth Regeneration

Abstract Objective: To review existing literature and provide an update on the current use of Bio-Inks and potential future use. Material and Methods: A MeSH keyword search was conducted to find out relevant articles for this short review. Results: Bio inks used in 3D printing grafting require various properties essential for the selection. Combining multiple methods and improved properties is essential for developing successful bio-inks for 3D grafting of functional tissues and tooth pulp regeneration from stem cells. To date, researchers have made many efforts to grow teeth based on stem cells and inculcate regeneration of teeth along with surrounding tissues like alveolar bones and periodontal ligaments. Conclusion: 3D printing with Bio-Inks requires strict adherence to safety protocols for successful outcomes, making it difficult to employ this routinely.

Influence of photobiomodulation and tricalcium silicate-based cement on viability and dentinogenic activity of cultured human dental pulp stem cells / Influência da fotobiomodulação e cimento de silicato tricálcio na viabilidade e atividade dentinogênica de células tronco cultivadas da polpa de dente humano

Objective: To assess the effect of application of Biodentine (BD), Photobiomodulation (PBM) using 810 nm diode laser and both on the proliferation and odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells (HDPSCs). Material and Methods: HDPSCs were collected, isolated, and characterized and then divided into six groups: groups 1, control; groups 2, biodentine (BD); group 3, irradiation at 1 J/cm 2 of 810-nm diode laser; group 4, irradiation at 1 J/cm 2 and culture with BD; group 5, irradiation at 2 J/cm 2, and group 6, irradiation at 2 J/cm 2 and culture with BD. Viability assay was measured through MTT assay and Alkaline phosphatase (ALP) enzyme activity and mRNA levels of RUNX2, collagen 1 (Col-1) and BMP2 were also assessed. Results: Photobiomodulation at 1 and 2 J/cm 2 combined with biodentine significantly promoted HDPSCs proliferation (in MTT assay results) and odontogenic differentiation (through the gene expression of RUNX2, Col-1 and BMP2 levels (p < 0.05). Conclusion: Photobiomodulation at 2 J/cm 2 combined with biodentine enhanced proliferation and odontogenic differentiation of cultured HDPSCs and thus could further be beneficial for dentin regeneration (AU)

Objetivo: Avaliar o efeito da aplicação de Biodentina (BD), Fotobiomodulação (PBM) usando diodo de laser de 810 nm e ambos na proliferação e diferenciação odontogênica de células tronco cultivadas da polpa dental (HDPSCs). Material e Métodos: HDPSCs foram coletadas, isoladas, caracterizadas e então divididas em seis grupos: grupo 1, controle; grupo 2, biodentina (BD); grupo 3, irradiação com diodo de laser a 1 J/cm2 de 810- nm; grupo 4, irradiação a 1 J/cm 2 e cultivo com BD; grupo 5, irradiação a 2 J/cm2, e grupo 6, irradiação a 2 J/cm2 e cultivo com BD. A viabilidade foi mensurada através do teste MTT e a atividade da enzima Fosfatase alcalina (ALP), e níveis de RNAm de RUNX2, de colágeno 1 (Col-1) e de BMP2 foram também mensurados. Resultados: Fotobiomodulação a 1 e 2 J/cm 2 combinada com biodentina promoveu significativa proliferação de HDPSCs (nos resultados do teste MTT) e diferenciação odontogênica (através da expressão genética dos níveis de RUNX2, Col-1 e BMP2 (p < 0.05)). Conclusão: Fotobiomodulação a 2 J/cm2 combinada com biodentina aumentou a proliferação e diferenciação odontogênica de HDPSCs cultivadas e dessa forma poderia ser benéfica para a regeneração dentinária. (AU)

Cytotoxicity and cytokine production by calcium silicate-based materials on periodontal ligament stem cells

Abstract This study investigated the effect of three commercial calcium silicate-based materials (CSBM) on cytotoxicity and pro-and anti-inflammatory cytokines production in cultured human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs). Culture of hPDLSCs was established and characterized. Extracts of Bio-C Sealer (Angelus, Londrina, PR, Brazil), MTA Fillapex (Angelus, Londrina, PR, Brazil) and PBS Cimmo HP (Cimmo Soluções em Saúde, Pouso Alegre, MG, Brazil) were prepared by placing cement specimens (5 x 3 mm) in culture medium. Then, the extracts were serially two-fold diluted (1, 1:2, 1:4, 1:8, 1:16) and inserted into the cell-seeded wells for 24, 48 and 72 h for MTT assays. TNF-α and IL-10 cytokines were quantified by ELISA at 24h-cell supernatants. Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test (α = 0.05). All CSBM exhibited some cytotoxicity that varied according to extract concentration and time of evaluation. MTA Fillapex presented the highest cytotoxic effects with significant reduction of metabolic activity/cell viability when compared to Bio-C Sealer and Cimmo HP®. TNF-α was significantly upregulated by the three tested cements (p < 0.05) while only MTA Fillapex significantly upregulated IL-10 in comparison to control. Taken collectively, the results showed that PBS Cimmo HP®, Bio-C Sealer and MTA Fillapex present mild and transient cytotoxicity and slightly induced TNF-α production. MTA Fillapex upregulated IL-10 release by hPDLSCs.

Resumo Este estudo investigou o efeito de três materiais comerciais à base de silicato de cálcio (CSBM) na citotoxicidade e na produção de citocinas pró e antiinflamatórias em células-tronco do ligamento periodontal humano (hPDLSCs). Cultura de hPDLSCs foi estabelecida e caracterizada. Extratos de Bio-C Sealer (Angelus, Londrina, PR, Brasil), MTA Fillapex (Angelus, Londrina, PR, Brasil) e PBS Cimmo HP® (Cimmo Soluções em Saúde, Pouso Alegre, MG, Brasil) foram preparados com a colocação de espécimes dos cimentos (5 x 3 mm) em meio de cultura. Em seguida, os extratos foram diluídos (1, 1: 2, 1: 4, 1: 8, 1:16) e inseridos nos poços semeados de células para ensaio de citotoxicidade por meio de MTT por 24, 48 e 72 h. As citocinas TNF-α e IL-10 foram quantificadas por ELISA em sobrenadantes de células de 24 h. Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey (α = 0,05). Todos os CSBM exibiram alguma citotoxicidade que variou de acordo com a concentração do extrato e o tempo de avaliação. O MTA Fillapex apresentou os maiores efeitos citotóxicos com redução significativa da atividade metabólica / viabilidade celular quando comparado ao Bio-C Sealer e Cimmo HP®. O TNF-α foi regulado positivamente pelos três cimentos testados (p <0,05), enquanto apenas o MTA Fillapex regulou positivamente a liberação de IL-10 em comparação com o controle. Tomados em conjunto, os resultados mostraram que PBS Cimmo HP®, Bio-C Sealer e MTA Fillapex apresentam citotoxicidade leve e transitória e induziram a produção de TNF-α. O MTA Fillapex regulou positivamente a liberação de IL-10 por hPDLSCs.

Influência da fotobiomodulação na viabilidade e proliferação de células-tronco do ligamento periodontal humano cultivadas na superfície de filmes de ácido polilático / Influence of photobiomodulation on the viability and proliferation of human periodontal ligament stem cells cultured on the surface of polylactic acid films

O ácido polilático (PLA) é um biomaterial com diversas aplicações biomédicas e tem se destacado como um arcabouço promissor na engenharia de tecidos principalmente devido à sua biocompatibilidade, fácil manipulação e baixo custo. O laser de baixa intensidade (LBI) tem se mostrado uma ferramenta útil para promover a bioestimulação in vitro de vários tipos celulares. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da fotobiomodulação com LBI na viabilidade e proliferação de células-tronco do ligamento periodontal humano (hPDLSC) cultivadas em arcabouços de PLA. Filmes de PLA foram produzidos e a topografia da superfície foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). As hPDLSC foram isoladas, caracterizadas e cultivadas nos filmes de PLA e os espécimes foram divididos em dois grupos: Controle ­ não irradiado; e Laser ­ submetido à irradiação com laser diodo (InGaAIP) com comprimento de onda de 660 nm, potência de 30 mW, e dose única de 1 J/cm², de modo contínuo. As análises de viabilidade celular foram realizadas 24 e 48 horas após a irradiação através do ensaio bioquímico Alamar Blue e do ensaio Live/Dead. Os eventos do ciclo celular foram avaliados por citometria de fluxo e a morfologia da interação célula-biomaterial foi avaliada por MEV. Os filmes produzidos exibiram uma superfície plana e regular, com presença eventual de pequenos poros e rugosidade média de 59,381 nm. Os resultados do ensaio Alamar Blue mostraram uma maior atividade metabólica celular no grupo irradiado em relação ao controle em 24 (p<0,05) e 48 h (p<0,001), o que foi confirmado no ensaio Live/Dead por uma maior densidade de células viáveis no grupo Laser. Na análise do ciclo celular o grupo Laser apresentou um aumento de células na fase G2/M comparado com o grupo Controle (p<0,001). As imagens da MEV mostraram uma maior densidade celular no grupo irradiado, com manutenção da morfologia. Em conjunto, os achados deste estudo demonstraram que fotobiomodulação tem a capacidade de aumentar a viabilidade e proliferação das células-tronco periodontais cultivadas em arcabouços de PLA, o que pode contribuir para o desenvolvimento de novos estudos utilizando este protocolo na engenharia tecidual periodontal (AU).

Polylactic acid (PLA) is a biomaterial with diverse biomedical applications and has been a promising scaffold in tissue engineering mainly due to its biocompatibility, easy manipulation and low cost. Low-level laser irradiation (LLLI) has been shown to be a powerful tool to promote in vitro biostimulation in several cell types. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of photobiomodulation with LLLI on the viability and proliferation of human periodontal ligament stem cells (hPDLSC) cultured on PLA scaffolds. PLA films were produced by solvent casting method and the surface topography was evaluated by scanning electronic microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). hPDLSC were isolated, characterized and cultured on the PLA films. Two groups were evaluated: Control - non irradiated; and Laser - irradiated with diode laser (InGaAIP) with wavelength of 660 nm, power of 30 mW, and a single dose of 1 J/cm² with radiation emitted continuously. Cell viability analyzes were performed 24 and 48 hours after irradiation using the the Alamar Blue biochemical assay and Live/Dead assay. Cell cycle events were assessed by flow cytometry and cell-biomaterial morphological interaction was evaluated by SEM. The films produced showed a flat and regular surface, with the occasional presence of small pores and an average roughness of 59.381 nm. The results of Alamar Blue assay showed a greater cell metabolic activity in irradiated group compared to control at 24 (p<0.05) and 48 h (p<0.001), which was confirmed in the Live/Dead assay by a higher density of viable cells in the Laser group. In the analysis of the cell cycle, the Laser group showed an increase of cells in the G2/M phase compared to the Control group (p <0.001). SEM images showed a higher cell density in the irradiated group, with maintenance of cell morphology. Taken together, the findings of this study demonstrated that photobiomodulation has the ability to increase the viability and proliferation of periodontal stem cells cultured on PLA scaffolds, which may contribute to the development of new studies using this protocol in periodontal tissue engineering (AU).

Adult mesenchymal stem cells and their possibilities for Dentistry: what to expect?

ABSTRACT Introduction: Stem cells obtained from the pulp of human deciduous teeth are highly proliferative and plastic multipotent cells, which makes them a relevant model of stem cells, applied in several biomedical areas, with different purposes. Objective: Based on a brief review of the literature, the present work intends to present from conceptual aspects about stem cells, classifications, potential (in vitro and in vivo) applications in dental practice, cell culture, cryopreservation and its importance, ethical and regulatory aspects, as well as the role of the dental surgeon as the endorser responsible for the entire clinical stage that involves the process of collecting stem cells obtained from dental pulps for cryopreservation, with a view to using them under appropriate conditions, in accordance with scientifically proven and justified good laboratory and clinical practices.

RESUMO Introdução: As células-tronco obtidas a partir da polpa de dentes decíduos humanos são células multipotentes altamente proliferativas e plásticas, o que as torna um modelo relevante de células-tronco, aplicado em diversas áreas biomédicas, com diferentes propósitos. Objetivo: A partir de uma breve revisão da literatura, o presente trabalho pretende apresentar desde aspectos conceituais acerca das células-tronco, classificações, potenciais aplicações (in vitro e in vivo) na prática odontológica, cultivo celular, criopreservação e sua importância, aspectos éticos e regulatórios, bem como o papel do cirurgião-dentista como homologador responsável por toda a etapa clínica que envolve o processo de coleta das células-tronco obtidas a partir de polpas dentais para criopreservação, com vistas ao uso em condições adequadas, em acordo com as boas práticas laboratoriais e clínicas cientificamente comprovadas e justificadas.

Análise da imunoexpressão da proteína aldeído desidrogenase 1 em lesões odontogênicas epiteliais benignas / Analysis of the immunoexpression of aldehyde dehydrogenase 1 protein in benign epithelial odontogenic lesions

Os cistos e tumores odontogênicos constituem lesões heterogêneas que se originam de algum remanescente da odontogênese. Dentre essas, o cisto dentígero (CD), o ceratocisto odontogênico (CO), o ameloblastoma (AM) e o tumor odontogênico adenomatóide (TOA) são lesões odontogênicas de origem epitelial apresentando diversos perfis biológicos e sendo alvos de constantes investigações. As células-tronco (CT) são a principal fonte para a geração e manutenção da diversidade celular e distúrbios na regulação podem levar a produção de CT alteradas, as células-tronco tumorais (CTT). Entre os marcadores das CTT, a ALDH1 vem sendo usada em estudos em diversas neoplasias e a sua alta expressão esteve associada a informações de diagnóstico e prognóstico. O objetivo deste estudo foi analisar a presença, quantidade e distribuição de CTT no parênquima tumoral, cápsula cística e estroma, através do padrão de expressão imuno-histoquímico da proteína ALDH-1 em cistos e tumores odontogênicos de origem epitelial. A amostra foi constituida por 80 casos (20 CDs, 20 COs, 20 AMs e 20 TOAs). O sistema de pontuação de imunorreatividade, utilizado foi o de percentual de células positivas e de intensidade da imunomarcação, com escores de 0 a 3. O escore final foi determinado através da fórmula ''Escore de imunoexpressão = intensidade × percentual de células'', sendo definido como baixa expressão, os escores de 0 a 4 e, alta expressão, os escores de 6 a 9 para a cápsula cística e parênquima tumoral. Também, foi analisada a expressão da proteína no estroma das lesões, sendo estabelecido 0 = negativo e 1 = positivo. Em todas as variáveis, os testes não-paramétricos de Kruskal-Wallis (KW) e Mann-Whitney (U) foram realizados com nível de significância de 5% (p < 0,05). A imunoexpressão da ALDH-1 exibiu marcação no núcleo e núcleo-citoplasma. As medianas dos escores obtidos, do padrão de expressão e da intensidade de imunoexpressão de ALDH-1 no componente epitelial das lesões, demonstrou expressão significativamente superior de ALDH-1 em COs em comparação aos AMs (p < 0,0001) e aos TOAs (p < 0,0001). Foi observada maior expressão de ALDH-1 em CDs em comparação aos AMs (p < 0,0001) e TOAs (p < 0,0001). No estroma e na cápsula cística, foi evidenciada imunoreatividade em todos os casos de cistos odontogênicos estudados e em 85% e 90% dos AMs e TOAs, respectivamente. A expressão da ALDH-1 nas lesões odontogênicas estudadas sugere a presença de células com perfil de CT nas mesmas, destacando-se os cistos odontogênicos que apresentaram expressões epiteliais muito superiores aos tumores (AU).

Odontogenic cysts and tumors are heterogeneous lesions that arise from remnants of odontogenesis. Among these, the dentigerous cyst (DC), the odontogenic keratocyst (OK), the ameloblastoma (AM), and the adenomatoid odontogenic tumor (AOT) are odontogenic lesions of epithelial origin that have different biological profiles and have been extensively investigated. Stem cells (SC) are the main source for the generation and maintenance of cell diversity and disturbances in their regulation can lead to the production of altered SC, the socalled tumor stem cells (TSC). Among the markers of TSC, the aldehyde dehydrogenase-1 protein (ALDH1) has been evaluated in several neoplasms and its high expression has been associated with diagnostic and prognostic information. The aim of this study was to analyze the presence, quantity and distribution of TSC in the tumor parenchyma, cystic capsule and stroma, through the immunohistochemical expression of ALDH1 in odontogenic cysts and tumors of epithelial origin. The sample consisted of 80 cases (20 DCs, 20 OKs, 20 AMs and 20 AOTs) and the immunoreactivity was evaluated through the percentage of positive cells and intensity of immunostaining, with scores from 0 to 3. The final score was determined by the formula ''immunoexpression score = intensity × percentage of cells '', being defined as low expression the scores from 0 to 4 and high expression the scores from 6 to 9, in cystic capsule and tumor parenchyma. The expression of ALDH1 was also analyzed in the stroma of the lesions, with scores 0 = negative and 1 = positive. The data were submitted to nonparametric tests, considering a level of significance of 5% (p<0.05). Immunoexpression of ALDH-1 exhibited nuclear and nucleo-cytoplasmic marking. When the lesions were compared regarding the medians of the obtained scores, the expression pattern and the intensity of immunoexpression of ALDH-1 in the epithelial component of the lesions, a significantly higher expression of ALDH-1 was observed in KOs compared to AMs (p < 0.0001) and AOTs (p <0.0001), and higher expression of ALDH-1 was observed in DCs compared to AMs (p <0.0001) and AOTs (p <0.0001). When evaluating stroma and cystic capsule, immunoreactivity was observed in all cases of odontogenic cysts studied and in 85% and 90% of AMs and AOTs, respectively. The expression of ALDH-1 in the odontogenic lesions studied suggests the presence of SCs in them, highlighting the odontogenic cysts for presenting higher epithelial expressions compared to odontogenic tumors (AU).

Mobilização de células da papila apical por C-GSF para enriquecimento de populações de células-tronco / Apical papilla cell mobilization by G-CSF for enrichment of stem cell populations

O termo mobilização está relacionado com mecanismos intrínsecos das células em responder a estímulos quimiotáticos promovidos por moléculas sinalizadoras. Diante da versatilidade quanto aos possíveis uso dessas moléculas, existe a possibilidade de serem utilizadas in vitro para enriquecer populações celulares com melhores propriedades terapêuticas. Isso posto, foi proposto um estudo utilizando o enriquecimento de células-tronco de papila apical a partir da mobilização induzida pelo fator estimulador de colônias de granulócitos G-CSF (do inglês granulocyte-colony stimulating factor), substância que possui aprovação para uso em humanos pela food and drug administration (FDA). As células mobilizadas da papila apical foram avaliadas in vitro quanto as suas propriedades cinéticas de diferenciação, proliferação, clonogenicidade, e por imunofenotipagem. Para ensaio funcional in vivo as células mobilizadas foram transplantadas em animais normorreativos, com o intuito de observar a interação com o sistema imunológico. O que foi visto é que as células mobilizadas apresentam uma melhor eficiência clonogênica, ou seja, formam mais colônias. Também foi visto que as células mobilizadas perdem expressão para CD44, o que pode estar relacionado com a alteração em moléculas de adesão para adquirir um fenótipo que possibilite a mobilização. As populações estudadas de papila apical, de uma forma geral foram negativas para STRO-1, porém positivas para CD34. O que se conclui é que o G-CSF seleciona populações de papila apical in vitro mais eficientes para formar unidades de colônias. Adicionalmente foi visto que as células da papila apical não sofrem diferenciação osteo/dentinogênica quando transplantadas em camundongos imunocompetentes.

Efeito da associação de meio condicionado por células tronco de polpa dentária humana e MTA ProRoot no reparo de polpas expostas de ratos / Effect of the association of human dental pulp stem cells conditioned medium and MTA ProRoot in the repair of exposed rat pulps

As células-tronco são capazes de secretar, no meio em que são cultivadas, fatores tróficos importantes para a regeneração tecidual. Estudos já revelaram que o meio condicionado (MC) por células-tronco da polpa dentária humana (hDPSCs) pode desencadear respostas angiogênicas e de modulação da inflamação que podem ser importantes no processo de reparo. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da associação do MC pelas hDPSCs (MC-hDPSCs) e do MTA ProRoot no capeamento pulpar direto em ratos. Para isso, foram utilizados ratos da linhagem Wistar divididos em 5 grupos experimentais: CT (controle negativo; sem material capeador); BD (controle positivo; Biodentine); MTA (MTA ProRoot); MC (MC-hDPSC); e MTA+ (MTA ProRoot + MC-hDPSC). As hDPSCs foram descongeladas, recaracterizadas imunofenotipicamente através de citometria de fluxo e cultivadas até P4. Quando observada a subconfluência, as células foram incubadas com meio clonogênico fresco sem suplementação. Após 24h, esse meio foi coletado e centrifugado para obtenção do MC-hDPSC concentrado. Cavidades classe I foram preparadas na oclusal dos dois primeiros molares superiores de cada animal e uma pequena exposição pulpar padronizada foi realizada. O procedimento de capeamento pulpar foi realizado de acordo com cada grupo e, então, as cavidades foram seladas. Os animais foram sacrificados após 4 e 8 semanas (n=6 dentes por grupo e tempo experimental) e as peças foram preparadas para análise histológica. Os seguintes quesitos foram avaliados: formação de dentina reparadora, grau de cobertura das pontes formadas, vitalidade e condição do tecido pulpar. As células apresentaram perfil imunofenotípico de hDPSC. O grupo CT demonstrou 33,3% e 25% de formação de ponte dentinária nos tempos experimentais de 4 e 8 semanas, respectivamente. Essas pontes foram sempre incompletas e o tecido pulpar apresentou vitalidade somente em 33,3% das amostras em 4 semanas. O grupo MC apresentou formação de ponte em 100% das amostras em 4 semanas e em 60% das amostras em 8 semanas. Houve vitalidade pulpar em 100% das amostras em 4 semanas, mas essa taxa caiu para 20% em 8 semanas. Os grupos BD e MTA+ apresentaram formação de ponte em 100% das amostras nos dois tempos, enquanto o grupo MTA não foi capaz de formar pontes em 40% e 20% das amostras em 4 e 8 semanas, respectivamente. Ainda, dentina reparadora apresentando túbulos dentinários foi observada em algumas amostras apenas dos grupos MTA+ e BD. Todas as amostras (100%) apresentaram vitalidade pulpar para esses 3 grupos em 4 semanas. Quanto a condição do tecido pulpar vital, para BD, MTA e MTA+ houve maior porcentagem de tecido livre de inflamação no tempo de 8 semanas, se comparado ao de 4 semanas. MTA+ apresentou maiores taxas de tecido com ausência de sinais inflamatórios se comparado ao MTA isolado, sendo essas porcentagens de 75% para o grupo MTA+ e 25% para MTA em 8 semanas. O MChDPSC associado ao MTA demonstrou melhorias no desempenho da formação de ponte dentinária, organização do tecido neoformado e modulação da resposta inflamatória e parece demonstrar potencial promissor para aplicação em procedimentos capeadores.

Effect of a novel bioceramic root canal sealer on the angiogenesis-enhancing potential of assorted human odontogenic stem cells compared with principal tricalcium silicate-based cements

Abstract Objective: This study evaluated the angiogenesis-enhancing potential of a tricalcium silicate-based mineral trioxide aggregate (ProRoot MTA), Biodentine, and a novel bioceramic root canal sealer (Well-Root ST) in human dental pulp stem cells (hDPSCs), human periodontal ligament stem cells (hPLSCs), and human tooth germ stem cells (hTGSCs). Methodology: Dulbecco's modified Eagle's medium was conditioned for 24 h by exposure to ProRoot MTA, Biodentine, or Well-Root ST specimens (prepared according to the manufacturers' instructions). The cells were cultured in these conditioned media and their viability was assessed with 3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-5-(3-carboxy-methoxy-phenyl)-2-(4-sulfo-phenyl)-2H tetrazolium (MTS) on days 1, 3, 7, 10, and 14. Angiogenic growth factors [platelet-derived growth factor (PDGF), basic fibroblast growth factor (FGF-2), and vascular endothelial growth factor (VEGF)] were assayed by sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) on days 1, 7, and 14. Human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) migration assays were used to evaluate the vascular effects of the tested materials at 6-8 h. Statistical analyses included Kruskal-Wallis, Mann-Whitney U, and Friedman and Wilcoxon signed rank tests. Results: None of tricalcium silicate-based materials were cytotoxic and all induced a similar release of angiogenic growth factors (PDGF, FGF-2, and VEGF) (p>0.05). The best cell viability was observed for hDPSCs (p<0.05) with all tricalcium silicate-based materials at day 14. Tube formation by HUVECs showed a significant increase with all tested materials (p<0.05). Conclusion: The tricalcium silicate-based materials showed potential for angiogenic stimulation of all stem cell types and significantly enhanced tube formation by HUVECs.

Dental Pulpal Tissue Regeneration, Pulpal Vitality Testing, and Healing of Apical Lesions Following Stem Cell Transplant: A Systematic Review and Meta-Analysis

Abstract Objective: To analyze data obtained from animal and human studies using stem cells. Material and Methods: Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (MEDLINE), PubMed, Cochrane Library, Embase, Information Sciences Institute (ISI), as well as Google Scholar were utilized and searched as available electronic databases to perform a systematic literature review of articles published between 2010 and 2019. The Endnote X9 for Windows was also employed to manage electronic titles and abstracts of the selected studies. Searches were conducted using keywords of "pulpal OR pulpal tissue OR pulpal vitality", "regeneration", "apical healing", "stem cells OR progenitor cells", and "mediated pulpal tissue". Consequently, 189 titles and abstracts endowed with potential relevance were discovered based on searches into manual and electronic sources. Ultimately, a total of six articles met the inclusion criteria in the present systematic review and meta-analysis. Results: Out of the six articles identified and selected, five studies were categorized as animal experiments and one article was nominated as a human clinical trial. The greatest bias risks were accordingly observed in the majority of animal examinations, but articles related to humans revealed decreased risks of bias, while the human clinical trial showed some concerns. Conclusion: Promising parameters testing functional pulp regeneration could be represented through stem cell transplants.

Bioethics in Reusing of Biomedical Waste in Regenerative Dentistry

Stem cell-based therapies are the most promising breakthrough in almost all the fields of medicine. Despite stem cells are widely investigated, scientific community is still debating if stemness is a peculiar ability of a specific cytotype or if any differentiated cell may adopt stem-celllike properties, according to an organ's needs [1]. Resident stem cells undergo to changes in chromatin structure depending from stimulusresponsive transcriptional programs [2] highlighting how stem cells can be induced during both embryonic development and adult tissue regeneration in several different tissues, regardless of their biological niche. Biological wastes are usually considered as matter to be discharged, but in the last years, especially after the Nobel Prize in Physiology or Medicine to Randy Schekman, the interest toward the re-use of wasted tissues has become a hot topic in biomedical research [3].

Inhibitory Effect of Gamma-Secretase on the Survival Rate of Dental Pulp Stem Cells: An in Vitro Study

Objective: To evaluate in vitro the effect of gamma-secretase inhibition on the survival of dental pulp stem cells. Material and Methods: Sound teeth have been used. Dental pulp stem cells were isolated by enzymatic digestion. An appropriate number of cells were treated with different concentrations of gamma secretase enzyme (DAPT) (1, 3, 6.25, 12.5, 25.5, 37.5, 50 and 100 µM). The metabolic activity of cells and the distribution of cells in different phages of cell cycle was evaluated by MTT assay and flow cytometry, respectively. Statistical analysis was made one-way ANOVA. Comparison was made between the groups on the level of p<0.05. Results: In low concentration of DAPT (1, 3, 6.25, 12.5) the growth rate of the cells increases, whereas in high concentration of DAPT (25.5, 37.5, 50, 100) can significantly reduce the viability of the treated cells. The results also indicate that DAPT can interrupt the cell cycle in G1 phase. Conclusion: The DAPT for dose-dependent survival rate of dental pulp stem cells and affect cell population increase in the G1 phase of the cell cycle.

Regeneration of Salivary Gland Defects of Diabetic Wistar Rats Post Human Dental Pulp Stem Cells Intraglandular Transplantation on Acinar Cell Vacuolization and Interleukin-10 Serum Level

Abstract Objective: To investigate the regeneration of rat's salivary gland diabetic defect after intraglandular transplantation of Human Dental Pulp Stem Cells (HDPSCs) on acinar cell vacuolization and Interleukin-10 (IL-10). Material and Methods: HDPSCs isolated from the dental pulp of first premolars #34. HDPSCs from the 3rd passage was characterized by immunocytochemistry of CD73, CD90, CD105 and CD45. Twenty-four male Wistar rats, 3-month-old, 250-300 grams induced with Streptozotocin 30 mg/kg body weight to create diabetes mellitus (DM) divided into 4 groups (n=6); positive control group on Day-7; positive control group on Day-14; treatment group Day-7 (DM+5.105HDPSCs); treatment group on Day-14. On Day-7 and Day-14, rats were sacrificed. Histopathological examination performed to analyze acinar cells vacuolization while Enzyme-linked Immunoabsorbent Assay to measure IL-10 serum level. Data obtained were analyzed statistically using multiple comparisons Bonferroni test, Kruskal Wallis, Shapiro-Wilk and Levene's test result Results: The highest acinar cell vacuolization found in control group Day 14 (0.239 ± 0.132), meanwhile the lowest acinar cell vacuolization found in treatment group Day 7 (0.019 ± 0.035) with significant difference (p=0.003). The highest IL-10 serum level found in treatment group Day 14 (175.583 ± 120.075) with significant difference (p=0.001) Conclusion: Transplantation of HDPSC was able to regenerate submandibular salivary gland defects in diabetic rats by decreasing acinar cell vacuolization and slightly increase IL-10 serum level.

Ideal Concentration of Advanced-Platelet Rich Fibrin (A-PRF) Conditioned Media for Human Dental Pulp Stem Cells Differentiation

Abstract Objective: To discover the ideal concentration of Advanced Platelet Rich Fibrin (A-PRF) as modification of PRF, for human Dental Pulp Stem Cells (hDPSCs) differentiation. Material and Methods: hDPSCs were devided into five experimental groups: Group I (control group) consist of hDPSCs cultured in 10% FBS, Group II consist of hDPSCs cultured in 1% A-PRF, Group III consist of hDPSCs cultured in 5% A-PRF, Group IV consist of hDPSCs cultured in 10% A-PRF and Group V consist of hDPSCs cultured in 25% A-APRF. All group have been observed for 7 and 14 days and each group had three biological replicates (triplo). Formation of the mineralized nodules was detected after 7 days by Alizarin red-based assay and Dentin Sialophosphoprotein (DSPP) expression after 7 and 14 days quantified by ELISA reader. Statistical analysis was proven with Kruskal-Wallis and post hoc Mann-Whitney test Results: The differentiation of hDPSCs in all A-PRF groups was significantly different on day-7 (p<0.05) compare to control group (Group I). There were no significant differences between all groups on day-14 (p>0.05). Significantly differences between Group II (1% A-PRF) and Group I (control), Group II (1% A-PRF) and Group III (5% A-PRF), also Group II (1% A-PRF) and Group V (25% A-PRF) was found from post hoc test analysis Conclusion: The ideal conditioned media concentration for differentiation of human dental pulp stem cells was on 1% up to 5% A-PRF group.