Cobalt Chloride as a Hypoxia Mimicking Agent Induced HIF-1α and mTOR Expressions of Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells

ABSTRACT Objective: To assess the effects of cobalt chloride (CoCl2) as a hypoxia mimicking agent on human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUCMSCs) expression of HIF-1α and mTOR for use in regenerative dentistry. Material and Methods: Human umbilical cord mesenchymal stem cells were isolated and then cultured. The characteristics of stemness were screened and confirmed by flow cytometry. The experiment was conducted on hypoxia (H) and normoxia (N) groups. Each group was divided and incubated into 24-, 48-, and 72-hours observations. Hypoxic treatment was performed using 100 µM CoCl2 on 5th passage cells in a conventional incubator (37°C; 5CO2). Then, immunofluorescence of HIF-1α and mTOR was done. Data was analyzed statistically using One-way ANOVA and Tukey's HSD. Results: Significant differences were found between normoxic and hypoxic groups on HIF-1α (p=0.015) and mTOR (p=0.000) expressions. The highest HIF-1α expression was found at 48 hours in the hypoxia group, while for mTOR at 24 hours in the hypoxia group. Conclusion: Hypoxia using cobalt chloride was able to increase human umbilical cord mesenchymal stem cells expression of HIF-1α and mTOR.

Influência da laserterapia de baixa intensidade no processo inflamatório e na imunomarcação da interleucina­23 e do fator indutor de hipóxia 1-alfa no tecido pulpar de dentes clareados / Influence of low-level laser therapy on the inflammatory process and immunolabeling of interleukin-23 and hypoxia-inducing factor 1-alpha in the pulp tissue of bleached teeth

Introdução: O uso do laser infravermelho (LIV) através da fotobiomodulação, tem demonstrado efeitos benéficos aos tecidos. Objetivos: Avaliar a influência do LIV sobre o processo inflamatório, por meio da imunomarcação da interleucina próinflamatória IL-23, e sobre a angiogênese, por meio da imunomarcação do fator induzível por hipóxia-1 alfa (HIF-1α), no tecido pulpar de dentes clareados. Materiais e métodos: Quarenta ratos Wistar foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos de 20 hemi-maxilas cada: Grupo Controle ­ recebeu o tratamento com o gel placebo; Grupo Cla - recebeu 30 minutos do gel clareador H2O2 a 35%; Grupo LIV ­ recebeu uma aplicação de LIV (808 nm, 30 segundos, 3J); Grupo Cla-LIV ­ imediatamente após a aplicação do H2O2 a 35%, recebeu uma aplicação de LIV, como descrito no grupo LIV. Após 2 e 30 dias (n = 10), os animais foram eutanasiados e as maxilas removidas e processadas para avaliação histológica (H.E.) e imunoistoquímica. Forma de análise: Os cortes teciduais seriados e com espessura de 5 µm corados em H.E. foram avaliados por escores atribuídos à inflamação, e a análise imunoistoquímica foi realizada através de escores atribuídos à imunomarcação. Os dados foram submetidos aos testes de Wilcoxon e Mann Whitney (p < 0,05). Resultados: Aos 2 dias, houve inflamação severa e necrose nos terços oclusal e médio do tecido pulpar no grupo Cla, diferente do grupo Cla-LIV com inflamação leve à moderada (p < 0,05). No terço cervical, houve inflamação moderada a severa no grupo Cla, e leve no grupo Cla-LIV (p < 0,05). Aos 30 dias, houve ausência de inflamação e os grupos clareados apresentaram deposição de dentina terciária. Em relação à IL-23, aos 2 dias foi observada imunomarcação severa no grupo Cla e moderada no grupo Cla-LIV (p < 0,05); aos 30 dias, houve redução na imunomarcação de IL-23 nos grupos clareados, onde o grupo Cla apresentou imunomarcação moderada, e o grupo Cla-LIV leve imunomarcação, sem diferença significante (p > 0,05). HIF-1α foi mais presente aos 2 dias no grupo Cla, sem diferença significativa com Cla-LIV (p > 0,05). Foi observada diferença entre os grupos clareados e seus respectivos controles, que não apresentaram imunomarcação (p < 0,05); aos 30 dias, o grupo Cla apresentou redução na imunomarcação para HIF-1α, enquanto o grupo Cla-LIV apresentou aumento da imunomarcação, mas a diferença permaneceu apenas entre os grupos clareados e seus controles (p > 0,05). Conclusão: O laser infravermelho minimizou o infiltrado inflamatório e a imunomarcação de IL-23 no tecido pulpar após a clareação dentária, mas não influenciou a imunomarcação de HIF-1α(AU)

Introduction: The use of infrared laser (IRL) through photobiomodulation has shown beneficial effects on tissues. Objectives: To evaluate the influence of LLL on the inflammatory process, by immunolabeling IL-23 pro-inflammatory interleukin, and on angiogenesis, by immunolabeling hif-1 alpha inducible factor (HIF-1α) in the pulp tissue of bleached teeth (HIF-1α). Materials and methods: Forty Wistar rats were randomly divided into 4 groups of 20 hemimaxilla each: control group - received treatment with placebo gel; Ble group - received 30 minutes of 35% H2O2 bleaching gel; IRL group - received one application of IRL (808 nm, 30 seconds, 3 J); Ble-IRL group - immediately after application of 35% H2O2, received an application of IRL, as described in the IRL group.. After 2 and 30 days (n = 10), the rats were euthanized and the jaws removed and processed for histological evaluation (H.E.) and immunohistochemistry. Form of analysis: Serial tissue sections with thickness of 5 µm stained in H.E. were evaluated by scores attributed to inflammation, and immunohistochemical analysis was performed by scores attributed to immunolabeling. The data were submitted to the Wilcoxon and Mann Whitney tests (P < 0.05). Results: At 2 days, there was a severe inflammation and the presence of necrosis in the occlusal and middle thirds of the pulp tissue in the Ble group, different compared to the Ble-IRL group with moderate to mild inflammation (P < 0.05). In the cervical third, there was moderate to severe inflammation in the Ble group, and mild in the Ble-IRL group (P < 0.05). At 30 days, there was absence of inflammation and bleached groups had an extensive deposition of tertiary dentin. Regarding IL-23, at 2 days was observed severe immunolabeling in the Ble group and moderate in the Ble-IRL group (P < 0.05); at 30 days, there was a reduction in IL-23 immunolabeling in the bleached groups, where Ble group had moderate immunolabeling, and Ble-IRL group had mild immunolabeling, without significant difference (P > 0.05). HIF-1α was more evident at 2 days in the Ble group, without significant difference with Ble-IRL (P > 0.05). The difference was observed between the bleached groups and their respective controls, which had no immunolabeling (P < 0.05); at 30 days, the Ble group had a reduction in HIF-1α immunolabeling, while the Ble-IRL group had an increase in immunolabeling from moderate to severe; however, the difference remained only between the bleached groups and their controls (P > 0.05). Conclusion: Infrared laser minimized the inflammatory infiltrate and IL-23 immunolabeling in the pulp tissue after dental bleaching, but did not influenced HIF-1α immunolabeling(AU)

Potencial angiogênico de células pulpares humanas em hipóxia / The angiogenic potential of human dental pulp cells in hypoxia

Luxações dentárias resultam em injúrias ao feixe vásculo-nervoso, o que pode causar redução significante no nível de oxigênio das polpas dentárias, ou mesmo morte deste tecido conjuntivo especializado. O conhecimento dos mecanismos envolvidos na resposta das células pulpares à hipóxia pode melhorar o prognóstico dos tratamentos das luxações dentárias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de células-tronco (DPSC) e de fibroblastos (HDPF) de polpas dentárias humanas em condições de hipóxia e a capacidade destas em estimular a proliferação e formação de tubos capilares por células endoteliais microvasculares dérmicas humanas(HDMEC). As análises do western blot e imunocitoquímica foram realizadas para avaliar o efeito da hipóxia na ativação do fator de transcrição induzido pela hipóxia 1 (HIF-1alfa). A expressão dos fatores de crescimento vascular endotelial (VEGF) e fibroblástico básico (bFGF) foi avaliada pelos testes de imunoensaio ELISA. O efeito do HIF-1alfa na expressão do VEGF foi avaliado pelo tratamento das células DPSC e HDPF com 40uM YC-1, inibidor do HIF-1alfa. Para a avaliação da angiogênese in vitro, os testes de proliferação celular (WST-1) e de formação de tubos capilares em gel de colágeno foram realizados após tratamento das células HDMEC com os meios de acondicionamento das células DPSC ou HDPF, em condições de normóxia ou hipóxia. A análise dos dados obtidos foi realizada por testes estatísticos não-paramétricos com nível de significância de 5...

Potencial angiogênico de células pulpares humanas em hipóxia / The angiogenic potential of human dental pulp cells in hypoxia

Luxações dentárias resultam em injúrias ao feixe vásculo-nervoso, o que pode causar redução significante no nível de oxigênio das polpas dentárias, ou mesmo morte deste tecido conjuntivo especializado. O conhecimento dos mecanismos envolvidos na resposta das células pulpares à hipóxia pode melhorar o prognóstico dos tratamentos das luxações dentárias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de células-tronco (DPSC) e de fibroblastos (HDPF) de polpas dentárias humanas em condições de hipóxia e a capacidade destas em estimular a proliferação e formação de tubos capilares por células endoteliais microvasculares dérmicas humanas (HDMEC). As análises do western blot e imunocitoquímica foram realizadas para avaliar o efeito da hipóxia na ativação do fator de transcrição induzido pela hipóxia 1 (HIF-1alfa). A expressão dos fatores de crescimento vascular endotelial (VEGF) e fibroblástico básico (bFGF) foi avaliada pelos testes de imunoensaio ELISA. O efeito do HIF-1alfa na expressão do VEGF foi avaliado pelo tratamento das células DPSC e HDPF com 40 μM YC-1, inibidor do HIF-1alfa. Para a avaliação da angiogênese in vitro, os testes de proliferação celular (WST-1) e de formação de tubos capilares em gel de colágeno foram realizados após tratamento das células HDMEC com os meios de acondicionamento das células DPSC ou HDPF, em condições de normóxia ou hipóxia.. A análise dos dados obtidos foi realizada por testes estatísticos não-paramétricos com nível de significância de 5%. Aumento da atividade do HIF-1alfa e da expressão de VEGF foram observados nas células DPSC e HDPF em condições de hipóxia. Entretanto, não foram observadas alterações nos níveis de expressão de bFGF. A expressão do HIF-1alfa foi inibida...

Dental luxations can result in the severing of the dental pulp and the creation of a hypoxic environment that might lead to the death of the pulp tissue. Improved understanding of the mechanisms underlying the response of dental pulp cells to hypoxic conditions might lead to better treatment of dental luxations. The purpose of this work was to evaluate the behavior of Dental Pulp Stem Cells (DPSC) and Human Dental Pulp Fibroblasts (HDPF) under hypoxia and their ability to stimulate proliferation and sprouting of endothelial cells. Western blots and immunohistochemistry were used to evaluate the effect of hypoxia on the activation of the transcriptional factor HIF-1α. Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) and Basic Fibroblastic Growth Factor (bFGF) expression was evaluated by ELISA. The effect of HIF-1αon VEGF expression was evaluated by treating DPSC or HDPF with 40 μM YC-1, an inhibitor of HIF-1α. To evaluate the angiogenic potential of dental pulp cells in vitro, human dermal microvascular endothelial cells (HDMEC) were treated with conditioned medium from DPSC or HDPF in normoxia or hypoxia. Sprouting and WST-1 assays were used to evaluate capillaries tubes-like formation and cell proliferation rate,respectively. The statistic analysis was performed by non-parametric tests. HIF-1αactivity and VEGF expression were up-regulated in DPSC and HDPF under hypoxic conditions. However, no changes in the expression levels of bFGF were observed. YC-1 40μM was able to inhibit HIF-1alpha in both cell lines and it also reduced VEGF expression in DPSCs in hypoxia. HDPF under hypoxia increased HDMEC sprouting by 50% when compared to HDPF in normoxia, and by 30% when compared to DPSC in hypoxia. Notably, HDPF under hypoxia stimulated HDMEC proliferation by 30% when compared to DPSC in hypoxia. It was concluded...

Terapia pelo oxigênio hiperbárico: fundamentos, indicações e perspectivas: revisão de literatura / Hyperbaric oxigen therapy: principles, indications and perspectives: literature review

O oxigenoterapia hiperbárica é uma modalidade terapêutica que se fundamenta na obtenção de pressões parciais elevadas de oxigênio nos tecidos orgânicos ao se respirar oxigênio puro no interior de uma câmara hiperbárica a uma pressão local superior à atmosférica. Durante muito tempo essa técnica foi aplicada empiricamente em pacientes com as mais diversas patologias, fato que acarretou desconfiança dos profissionais de saúde, porém nas últimas décadas surgiram diversos trabalhos que demonstraram suas verdadeiras indicações e efeitos, o que concorre para uma melhor administração desta técnica com resultados mais previsíveis. No Brasil o conselho Federal de Medicina reconhece a oxigenação hiperbárica como um novo recurso terapêutico indicado para um número variado de patologias entre as quais algumas cujo diagnóstico e tratamento compete também ao cirurgião-dentista

Oxigênio hiperbárico e sua aplicaçäo no tratamento da osteorradionecrose e da osteomielite / Hyperbaric oxygen: its aplications in the treatment of osteorradionecrosis and osteomyelitis

A introduçäo do uso de oxigênio hiperbárico näo só permitiu grande avanço no tratamento da osteorradionecrose e da osteomielite envolvendo grandes áreas ósseas no maxilares, como também possibilitou intervençöes cirúrgicas mais seguras, como extraçöes e reconstruçöes ósseas, em pacientes submetidos a radioterapia. O protocolo para a sua aplicaçäo, bem como suas indicaçöes, contra-indicaçöes e complicaçöes, é discutido neste trabalho

Síndrome da apnéia do sono obstrutiva: um novo desafio médico - odontológico / Obstrutive sleep apnea syndrome: a new medical - odontologic defiance

Este artigo destina-se a informaçäo do cirurgiäo dentista, em particular do ortodontista, a respeito de uma nova síndrome que desperta interesse no meio médico e que em seu tratamento e o ortodontista terá importante participaçäo

As alterações presentes no epitélio do palato mole de fetos de ratos, determinadas pelo exercício físico materno: estudo morfométrico / Sift palate epithelium alterations of the rat fetus as consequence of maternal physical exercise

O objetivo do presente trabalho foi estudar morfométricamente as alterações presentes no epitélio do palato mole de fetos de ratas submetidas ao exercício físico (natação). Os resultados mostraram que o esforço físico determinado pela natação, durante a prenhez em ratos, pode resultar em fetos de menor tamanho, com atrofia do epitélio do palato mole, provalvemente causada por retrições calóricas (protéica), hipóxia e redução no comprimento do cordão umbilical