Potencial das membranas de células-tronco mesenquimais na regeneração periodontal: uma revisão sistemática de estudos pré-clínicos em modelo animal / Potential of mesenchymal stem cell sheets on periodontal regeneration: a systematic review of pre-clinical animal studies

A periodontite é uma doença inflamatória crônica multifactorial caracterizada pela destruição progressiva do aparelho de suporte periodontal. Atualmente, as técnicas convencionais para regeneração desses tecidos periodontais perdidos tiveram sucesso limitado. A tecnologia de membranas de células usando células-tronco mesenquimais apareceu como uma estratégia promissora na medicina regenerativa periodontal. Embora estudos recentes tenham mostrado o papel das membranas de células-tronco mesenquimais (MSCSs) no aumento dos tecidos de suporte dentário e ósseo, não há uma revisão sistemática focada especificamente na avaliação da regeneração periodontal em modelos animais ortotópicos. Esta revisão tem como objetivo avaliar o potencial das MSCSs na regeneração periodontal em comparação ao controle, em modelos animais experimentais. Estudos pré-clínicos em defeitos periodontais de modelos animais foram considerados elegíveis. A busca eletrônica incluiu as bases de dados MEDLINE, Web of Science, EMBASE e LILACS. Além disso, uma busca manual avaliou as revistas científicas na área de periodontia/regeneração. A revisão sistemática foi conduzida de acordo com as diretrizes de Preferred Reporting Item for Systematic Reviews and Meta-Analyses statement guidelines. A ferramenta do Centro de Revisão Sistemática para Experimentação com Animais de Laboratório (SYRCLE) foi usada para avaliar o risco de viés. Dos 3989 estudos obtidos a partir da busca no banco de dados eletrônicos foram incluídos 17 artigos. Foram empregados MSCSs autólogos, alógenos e xenógenos para melhorar a regeneração periodontal. Estes incluíram MSCSs do folículo dentário (DF), MSCSs do ligamento periodontal (PDL), MSCSs da polpa dentária (DP), MSCSs da medula óssea (BM), MSCSs periosteais alveolares (AP) e MSCSs gengivais (G). Em relação ao protocolo de indução de células, a maioria dos estudos utilizou ácido ascórbico (52,94%), outros utilizaram placas de cultura com polímero termo responsivo (47,06%). Os efeitos adversos, em relação à utilização das MSCSs no sítio doador, não foram identificados na maioria dos estudos, mesmo com o uso adjunto de scaffolds, membranas ou ambos. Meta-análise não foi considerada devido a heterogeneidades metodológicas. PDL-MSCSs demonstrou ser superior para aumento da regeneração periodontal em comparação ao controle, mas em um microambiente inflamatório induzido, DF-MSCSs foram melhores. Os DF-MSCSs parecem estar relacionados à espessura do cemento e dimensão periodontal. Além disso, DP-MSCSs e BM-MSCSs mostraram resultados melhores em comparação com o controle. Em contraste, AP-MSCSs não foram associados a melhorias na regeneração periodontal. A avaliação do risco de viés com a ferramenta da SYRCLE revelou que 44,12% dos estudos apresentavam baixo risco de viés, 55,29% foram incertos e 0,59%, alto risco. A presente revisão sistemática mostrou que as MSCSs podem aumentar a regeneração periodontal em modelos animais de defeito periodontal, fornecendo uma estratégia promissora para aumentar a regeneração periodontal.

Fibra de carbono ativada: avaliação das interações biológicas in vitro / Activated carbon fiber: evaluation of biological interactions in vitro

Devido a constante necessidade de desenvolver materiais biocompatíveis com propriedades osteocondutores e osteoindutoras, a presente tese conta com o desenvolvimento de dois estudos in vitro com fibra de carbono obtida a partir de fibra PAN têxtil, incorporada com diferentes íons de metais, na osteogênese com vistas à compreensão das necessidades da engenharia tecidual no desenvolvimento desse biomaterial com adequadas propriedades biológicas. As células foram obtidas dos fêmures de 09 ratos machos adultos (Wistar) pesando 300g, com 90 dias.Estudo 1: A partir da preparação da fibras foram obtidos corpos de prova de 4 mm de diâmetro e 2 mm de altura, dos seguintes grupos: fibra de carbono não ativada (FCNA), fibra carbono ativada (FCA) e fibra carbono ativada com prata (FCAAg). Após plaqueamento (n=5) em meio suplementado (MTS) e meio suplementado osteogênico (MTSO) foram analisados: viabilidade celular, conteúdo de proteína total (PT), atividade de fosfatase alcalina (ALP), interaçãocelular e formação de nódulos de mineralização. Foi avaliada a formação de biofilme nos corpos de prova, utilizando cepas de S. aureus, P. aeruginosa e E. coli. Na viabilidade celular, houve diferença estatística entre grupo controle celular (C) e FCA-MTS, FCAAg-MTS e FCAAg-MTSO. Em PT, não houvediferença, na ALP houve diferença entre C-MTS e as fibras, C-MTSO se mostrou semelhante. Em nódulos, houve diferença entre C-MTS e C-MTSO e as fibras do MTSO. Houve redução de formação de biofilme do S. aureus na FCAAg.Estudo 2: Foram obtidos corpos de prova da mesma dimensão do estudo 1 (n=5) dos seguintes grupos: fibra carbono ativada com prata (FCAAg), fibra carbono ativada com ouro (FCAAu), fibra carbono ativada com cobre (FCACu), fibra carbono ativada com paládio (FCAPd) e fibra carbono ativada com platina (FCAPt). Foram quantificadas a proliferação celular, viabilidade celular, formação de nódulos de mineralização, conteúdo de PT e ALP. Todas as amostras mostraram-se semelhantes quanto a proliferação celular, com exceção do grupo FCAAg comparado ao grupo controle (C). Sobre viabilidade celular, C obteve maior viabilidade que os outros grupos, e FCA obteve maior taxa que os grupos FCAAg, FCACu, FCAPt, sendo semelhante aos grupos FCAAu e FCAPd. Já os grupos FCAAu e FCAPd apresentaram diferença aos grupos FCAAg e FCACu. Na análise de expressão de PT apenas houve diferença entre FCA e FCAAu, sendo FCAAu com menor expressão de produção de PT. Na avaliação da ALP os grupos FCAAg e FACu mostraram diferença estatística e inferior com os grupos C, FCAAu, FCAPd e FCAPt, além disso, o grupo FCA mostrou menor taxa que C.Conclusões: As fibras utilizadas de base para a incorporação dos íons demonstraram grande potencial para uso como scaffold para reparação óssea, isso porque em ambos os estudos, na forma ativada e não ativada, as fibras apresentaram viabilidade celular e quantificação de cálcio satisfatórias. Sendo a versão não ativada mais econômica no que diz respeito ao tempo e custo de preparação. Mais estudos devem ser empregados a fim de assegurar sua segurança clínica em relação à citotoxicidade da incorporação de íons de ouro e paládio.(AU)

Due to the constant need to develop biocompatible materials with osteoconductive and osteoinductive properties, this thesis involves the development of two in vitro studies with carbon fiber obtained from textile PAN fiber, incorporated with different metal ions, in osteogenesis with a view to understanding the needs of tissue engineering in the development of this biomaterial with adequate biological properties. The cells were obtained from the femurs of 9 adult male rats (Wistar) weighing 300g, aged 90 days. Study 1: From the fiber preparation, specimens measuring 4 mm in diameter and 2 mm in height were obtained from the following groups: non-activated carbon fiber (FCNA), activated carbon fiber (FCA) and silver-activated carbon fiber (FCAAg). After plating (n=5) in supplemented medium (MTS) and supplemented osteogenic medium (MTSO), cell viability, total protein content (PT), alkaline phosphatase (ALP) activity, cell interaction and formation of mineralization nodules were analyzed. . Biofilm formation was evaluated in the specimens, using strains of S. aureus, P. aeruginosa and E. coli. In cell viability, there was a statistical difference between the cell control group (C) and FCAMTS, FCAAg-MTS and FCAAg-MTSO. In PT, there was no difference, in ALP there was a difference between C-MTS and fibers, C-MTSO was similar. In nodules, there was a difference between C-MTS and C-MTSO and MTSO fibers. There was a reduction in S. aureus biofilm formation on FCAAg. Study 2: Specimens of the same size as in study 1 (n=5) were obtained from the following groups: carbon fiber activated with silver (FCAAg), carbon fiber activated with gold (FCAAu), carbon fiber activated with copper (FCACu), palladium-activated carbon fiber (FCAPd) and platinum-activated carbon fiber (FCAPt). Cell proliferation, cell viability, formation of mineralization nodules, PT and ALP content were quantified. All samples were similar in terms of cell proliferation, with the exception of the FCAAg group compared to the control group (C). Regarding cell viability, C obtained higher viability than the other groups, and FCA obtained a higher rate than the FCAAg, FCACu, FCAPt groups, being similar to the FCAAu and FCAPd groups. The FCAAu and FCAPd groups showed differences to the FCAAg and FCACu groups. In the analysis of PT expression, there was only a difference between FCA and FCAAu, with FCAAu having lower expression of PT production. In the ALP assessment, the FCAAg and FACu groups showed a lower statistical difference compared to the C, FCAAu, FCAPd and FCAPt groups, in addition, the FCA group showed a lower rate than C. Conclusions: The fibers used as the basis for the incorporation of ions demonstrated great potential for use as a scaffold for bone repair, because in both studies, in activated and non-activated form, the fibers showed satisfactory cell viability and calcium quantification. The non-activated version is moreeconomical in terms of preparation time and cost. More studies must be carried out to ensure its clinical safety in relation to the cytotoxicity of the incorporation of gold and palladium ions. (AU)

Análise comparativa de novos compósitos a base de polímero associado a diferentes vidros bioativos: estudo in vitro e in vivo / Comparative analysis of novel polymer-based composites associated with different bioactive glasses: in vitro and in vivo study

O avanço no campo da engenharia tecidual e biomateriais conduz ao aprimoramento dos tratamentos e tecnologias já existentes, visando otimizar a resolução de injúrias e permitir tratamentos cada vez mais eficientes para a população. Desta maneira, o objetivo deste estudo foi produzir e caracterizar scaffolds de policaprolactona (PCL) incorporadas com três formulações diferentes de vidro bioativo, bem como avaliar a influência destas na osteogênese in vitro e na neoformação óssea in vivo. Para isso, foram obtidos quatro grupos experimentais: PCL (P), PCL incorporado com o vidro bioativo 45S5 (P45), PCL incorporado com o vidro bioativo S53P4 (P53) e PCL incorporado com o vidro bioativo 58S (P58). A síntese de todos os vidros foi realizada pela rota Sol-Gel, os quais foram incorporados à solução de PCL previamente à produção dos scaffolds por meio do processo de eletrofiação. Posteriormente à caracterização morfológica e físico-química, os scaffolds foram submetidas aos testes biológicos in vitro e in vivo. Na etapa in vitro, células da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram isoladas e plaqueadas com os scaffolds, visando avaliar a influência destas na atividade e diferenciação celular na osteogênese. Para o ensaio in vivo, 30 ratos Wistar foram submetidos ao procedimento cirúrgico para confecção de um defeito crítico de 3,0 mm nas tíbias direita e esquerda para avaliação dos scaffolds. A eutanásia dos animais foi realizada após 4 semanas do procedimento cirúrgico, e as peças foram submetidas à análise histológica, imuno-histoquímica (IHC), histomorfométrica e ao teste biomecânico de flexão de três pontos. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados pelo teste ANOVA um fator, com nível de significância adotado de 5%. A caracterização morfológica e físico-química evidenciou o sucesso da referida metodologia em confeccionar o novo biomaterial. Na análise in vitro, observou-se que os scaffolds não foram citotóxicos, e permitiram atividade e diferenciação celular, sendo que o grupo P exibiu maior conteúdo de proteína total (p<0,05) em ambos os períodos analisados, e os grupos P53 e P58 exibiram maior atividade de fosfatase alcalina (ALP), não diferindo entre si (p>0,0001) enquanto P exibiu menor atividade, diferindo estatisticamente (p<0,05). Todos os grupos permitiram a formação de nódulos de mineralização, e foi observado maior quantificação de Alizarina nos grupos P45, P53 e P58 quando comparados ao grupo P (p<0,05). Na análise histológica foi observada a presença de neoformação óssea na região do defeito crítico em todos os grupos. A IHC evidenciou a imunomarcação por osteocalcina (OC) e TRAP. Na análise histomorfométrica foi observada maior formação nos grupos P45 e P53, os quais não diferiram entre si (p>0,0001). O teste biomecânico evidenciou que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos (p>0,05) ao avaliar a força de ruptura das tíbias. Os resultados evidenciaram o sucesso na produção do novo compósito, sendo que os grupos contendo vidro bioativo, em especial o grupo P53, se mostraram mais osteoativos e osteocondutores quando comparado ao grupo P, e evidenciam o potencial uso na engenharia tecidual.(AU)

Advancements in the field of tissue engineering and biomaterials lead to the enhancement of existing treatments and technologies, aiming to optimize injury resolution and enable increasingly efficient treatments for the population. Thus, the objective of this study was to produce and characterize polycaprolactone (PCL) scaffolds incorporated with three different formulations of bioactive glass, as well as to evaluate their influence on in vitro osteogenesis and in vivo bone neoformation. To achieve this, four experimental groups were established: PCL (P), PCL incorporated with 45S5 bioactive glass (P45), PCL incorporated with S53P4 bioactive glass (P53), and PCL incorporated with 58S bioactive glass (P58). The synthesis of all glasses was carried out via the Sol-Gel route, and they were subsequently integrated into the PCL solution prior to scaffold production through the electrospinning process. Following morphological and physicochemical characterization, the scaffolds underwent in vitro and in vivo biological testing. In the in vitro phase, bone marrow cells obtained from rat femurs were isolated and plated with the scaffolds to assess their influence on cellular activity and differentiation in osteogenesis. For the in vivo assay, 30 Wistar rats underwent a surgical procedure to create a 3.0 mm critical defect in the right and left tibias for the evaluation of the scaffolds. Euthanasia of the animals was performed after 4 weeks of the surgical procedure, and the specimens were subjected to histological analysis, immunohistochemistry (IHC), histomorphometric analysis, and a three-point bending biomechanical test. The data obtained were statistically analyzed using a one-way ANOVA with a significance level set at 5%. Morphological and physicochemical characterization confirmed the success of the aforementioned methodology in fabricating the new biomaterial. In the in vitro analysis, it was observed that the scaffolds were not cytotoxic and allowed for cellular activity and differentiation. Group P exhibited a higher total protein content (p<0.05) in both analyzed periods, and groups P53 and P58 displayed greater alkaline phosphatase (ALP) activity, with no significant difference between them (p>0.0001), while P exhibited lower activity, differing statistically (p<0.05). All groups supported the formation of mineralization nodules, with a higher quantification of Alizarin observed in the P45, P53, and P58 groups compared to the P group (p<0.05). Histological analysis revealed the presence of bone neoformation in the critical defect region in all groups. IHC showed immunolabeling for osteocalcin (OC) and TRAP. Histomorphometric analysis revealed greater formation in the P45 and P53 groups, which did not differ from each other (p>0.0001). The biomechanical test indicated no statistically significant difference between the groups (p>0.05) when evaluating tibial rupture strength. The results demonstrated the success in producing the new composite, with the bioactive glass-containing groups, especially the P53 group, showing greater osteoactivity and osteoconductivity compared to the P group, highlighting their potential for use in tissue engineering (AU)

Efeito biológico do laser de baixa intensidade em osteoblastos cultivados na superfície de arcabouços poliméricos tridimensionais / Biological effect of low-intensity laser on osteoblasts cultured on the surface of three-dimensional polymeric scaffolds

A primeira parte do trabalho avaliou, através de uma revisão sistemática de estudos in vitro, a aplicabilidade da fotobiomodulação como uma ferramenta auxiliar na engenharia de tecidos. De 8373 estudos inicialmente identificados a partir das estratégias de busca, dez artigos atingiram os critérios de inclusão para análise. Os dados obtidos na maioria dos estudos revisados indicaram que a laserterapia de baixa intensidade (LBI) pode aumentar a proliferação e diferenciação de células cultivadas na superfície dos biomateriais. Na segunda parte do trabalho foi avaliado o efeito da LBI na dose de 4 J/cm2 na proliferação de osteoblastos (OFCOL II) cultivados na superfície de arcabouços poliméricos tridimensionais (3D) de ácido polilático (PLA) e de PLA associado a quitosana (PLA/Q) produzidos pela técnica de fiação por sopro em solução. O ensaio do Alamar Blue demonstrou que as células OFCOL II cultivadas sobre os arcabouços 3D de PLA e irradiadas apresentaram uma maior atividade proliferativa quando comparadas aos grupos não irradiados no intervalo de 72 h. Além disso, as células OFCOL II cultivadas sobre arcabouços de PLA/Q também apresentaram uma maior atividade proliferativa em 24 h. A análise pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que os osteoblastos se encontravam ancorados em concavidades das fibras nos arcabouços examinados. Concluiu-se que o modelo proposto apresentou um potencial para estudos na área da engenharia tecidual óssea. Na terceira parte do trabalho foi avaliada a influência da LBI infravermelha (IV) e vermelha (V) em diferentes dosagens (1 J/cm², 4 J/cm² e 6 J/cm²) na proliferação e viabilidade das células OFCOL II. O ensaio do Alamar Blue mostrou diferenças significativas (p<0,05) na atividade mitocondrial do grupo IV utilizando a dose de 1 J/cm2 e 4 J/cm2, nos intervalos de 24 e 48 h. Já o ensaio do Live/Dead evidenciou que a LBI induziu aumento da viabilidade celular no grupo IV na dose de 4 J/cm2, quando comparada com os demais grupos. Em conjunto, os resultados sugerem que a LBI pode promover bioestimulação in vitro de osteoblastos, inclusive quando cultivados na superfície de arcabouços poliméricos 3D, representando assim uma ferramenta promissora nas técnicas de engenharia tecidual óssea (AU).

The first part of the work evaluated, through a systematic review of in vitro studies, the applicability of photobiomodulation as an auxiliary tool in tissue engineering. Of 8373 studies initially identified from the search strategies, ten articles met the inclusion criteria for analysis. Data obtained from most of the reviewed studies indicated that low-intensity laser therapy (LLLT) could increase the proliferation and differentiation of cells cultured on the surface of biomaterials. The second part of the work evaluated the effect of LLLT at a dose of 4 J/cm² on the proliferation of osteoblasts (OFCOL II) cultivated on the surface of threedimensional (3D) polymer scaffolds of polylactic acid (PLA) and PLA associated with chitosan (PLA/Q) produced by the solution blow spinning technique. The Alamar Blue assay demonstrated that OFCOL II cells cultured on 3D PLA scaffolds and irradiated showed more significant proliferative activity when compared to non-irradiated groups within 72 h. Furthermore, OFCOL II cells cultured on PLA/Q scaffolds showed higher proliferative activity at 24 h. Analysis by scanning electron microscopy (SEM) showed that the osteoblasts were anchored in the concavities of the fibers of the examined scaffolds. It was concluded that the proposed model showed potential for studies in the field of bone tissue engineering. The third part of the work evaluated the influence of infrared (IR) and red (R) laser therapy at different dosages (1 J/cm², 4 J/cm², and 6 J/cm²) on the proliferation and viability of OFCOL II cells. The Alamar Blue assay showed significant differences (p<0.05) in the mitochondrial activity of group IR using the dose of 1 J/cm² and 4 J/cm² at 24 and 48 h. The Live/Dead assay showed that LLLT induced an increase in cell viability in the IR group at a dose of 4 J/cm² compared to the other groups. Taken together, the results suggest that LLLT can promote in vitro biostimulation of osteoblasts, even when cultivated on the surface of 3D polymeric scaffolds, thus representing a promising tool in bone tissue engineering techniques (AU).

Efeitos do laser de baixa intensidade em osteoblastos cultivados em arcabouços nanofibrosos de ácido polilático / Effects of low-intensity laser on osteoblasts cultured on polylactic acid nanofibrous scaffolds

A engenharia de tecidos ósseos é um ramo importante da medicina regenerativa e envolve o desenvolvimento de arcabouços com composição e arquitetura favoráveis à integração celular, além do estudo de fatores capazes de promover a adesão e proliferação celular, incluindo estímulos químicos e biofísicos. O objetivo do estudo foi avaliar a utilização do laser de baixa intensidade (LBI) como uma ferramenta para promover a bioestimulação in vitro de células osteoblásticas cultivadas em arcabouços nanofibrosos de ácido polilático (PLA). Os arcabouços foram produzidos pela técnica de eletrofiação e caracterizados quanto à molhabilidade, composição pela espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), morfologia da superfície por microscópica eletrônica de varredura (MEV), caracterização termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial exploratória (DSC) e cristalinidade por difração de raios-X (DRX). Os ensaios biológicos foram conduzidos com osteoblastos da linhagem OFCOL II cultivados na superfície dos arcabouços e submetidos ou não (grupo controle) a irradiação com laser diodo InGaAIP na potência de 30 mW, nas doses de 1, 4 e 6 J/cm² e nos comprimentos de onda de 660 nm (grupos V1, V4, V6, respectivo as doses) e 780 nm (grupos I1, I4 e I6, respectivo as doses). Os efeitos do LBI na proliferação dos osteoblastos foram avaliados através do método bioquímico Alamar Blue, nos intervalos de 24, 48 e 72h, enquanto a viabilidade e a morfologia celular foram analisadas no intervalo de 72h, através do ensaio Live/Dead e da microscopia eletrônica de varredura (MEV), respectivamente. Os dados do ensaio bioquímico de Alamar Blue mostraram uma maior proliferação celular nos grupos V6 em todos os intervalos analíticos em comparação ao grupo controle (p<0,05). Outras diferenças entre o grupo controle e irradiados foram encontradas apenas nos intervalos de 48h e 72h para V1, e para o grupo IV6 em 72h. O ensaio Live/Dead revelou um aumento na viabilidade celular nos grupos trados com LBI, sendo significativamente maior no grupo V1 quando comparado ao grupo controle. A análise por MEV mostrou adequada interação dos osteoblastos aos arcabouços, com o corpo celular se espalhando ao longo do eixo da nanofibra e a presença de contatos físicos mais evidentes, através da formação de ligação por meio de filopódios e lamelipódios, nos grupos V1, V6 e I6. Em conjunto, os dados do presente trabalho mostraram que o LBI promove a bioestimulação de osteoblastos cultivados sobre nanofibras de PLA, o que aponta para o seu uso potencial nas técnicas de engenharia tecidual óssea, sobretudo no que se refere ao uso do comprimento de onda de 660 nm, a qual apresentou grupos com mais resultados significativos (AU).

Bone tissue engineering is a relevant branch of regenerative medicine and involves the development of scaffolds with composition and architecture favorable to cell integration, in addition to studying factors capable of promoting cell adhesion and proliferation, including chemical and biophysical stimuli. The study aimed to evaluate the use of low-level laser irradiation (LLLI) to promote in vitro biostimulation of osteoblastic cells cultured on polylactic acid (PLA) nanofibrous scaffolds. The scaffolds were produced by the electrospinning technique and characterized in terms of wettability, composition by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), surface morphology by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric characterization (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and crystallinity by Xray diffraction (XRD). The biological assays were conducted with osteoblasts of the OFCOL II lineage cultured on the surface of the scaffolds and submitted or not (control group) to irradiation with InGaAIP diode laser, power of 30 mW, with doses of 1, 4 and 6 J/cm² and wavelengths of 660 nm (groups V1, V4, V6, respectively doses) and 780 nm (groups I1, I4 and I6, respectively doses). The effects of LLLT from the perspective of osteoblasts were evaluated using the biochemical method Alamar Blue assay, at intervals of 24, 48 and 72h, while cell viability and morphology were observed at 72h, using the Live/Dead assay and electron microscopy. scan (SEM), respectively. The Alamar Blue assay data showed more significant cell proliferation in groups in the V6 groups at all analytical intervals compared to the control group (p<0.05). Other differences between the control and irradiated groups were found only at intervals of 48h and 72h for V1, and for group IV6 at 72h. The Live/Dead assay revealed an increase in cell viability in the groups treated with LLLT, being significantly higher in the V1 group when compared to the control group. SEM analysis showed adequate interaction between osteoblasts and scaffolds, with the cell body spreading along the nanofiber axis and the presence of more evident physical contacts, through the formation of bonds through filopodia and lamellipodia, in groups V1, V6 and I6. Together, the data from the present study observed that LLLT promotes the biostimulation of osteoblasts cultured on PLA nanofibers, which pointed to its potential use in bone tissue engineering techniques, especially with regard to the use of the wavelength of 660 nm, which presented groups with more significant results (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 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)

Fibra de carbono: caracterização e avaliação da resposta inflamatória e toxicidade em ratos / Carbon Fiber from PAN textile fIibers: characterization and evaluation of the inflammatory response and toxicity in rat

Este estudo teve como objetivo avaliar a Fibra de Carbono obtida a partir da fibra PAN têxtil e de fibra de algodão, nas suas diferentes formas de apresentação: Feltro Fibra de Carbono Não Ativado (FFCNA), Feltro Fibra de Carbono Ativado (FFCA), Feltro de Fibra de Carbono Ativado com Prata (FFCAAg) e Tecido Fibra de Carbono Ativado (TFCA), com vistas à obtenção de scaffolds como potencial material com propriedades relativas à enxerto ósseo sintético. Foram realizados testes de caracterização: molhabilidade de superfície, ensaio de tração, ensaio de intumescimento e testes in vivo: avaliação da resposta inflamatória pela implantação dos materiais no tecido subcutâneo de quatorze ratos Wistar, avaliação das fibras colágenas pela coloração Picrosirius Red e avaliação da toxicidade nos seguintes órgãos: coração, baço, fígado e rim. No teste de molhabilidade, FFCNA e TFCA se mostraram hidrofóbicos (ɵ124º e 114º), FFCA e FFCAAg hidrofílicos. Para tensão máxima FFCA se apresentou mais resistente (2.983 ± 1.059). No ensaio de intumescimento os grupos FFCAAg e FFCA se mostraram com maior porcentagem de absorção para a solução PBS e água destilada. Os animais não apresentaram sinais clínicos de intoxicação. Os órgãos não apresentaram sinais de toxicidade sistêmica aguda. As regiões dos implantes apresentaram infiltrado inflamatório de leve a moderado em 7 e 21 dias. Apenas o grupo TFCA não apresentou maturação de fibras colágenas tipo I em 21 dias. Por meio das análises relizadas constatou-se que o TFCA se apresentou hidrofóbico, pouco resistente a tração e baixo potencial para maturação de fibras colágenas. Portanto o TFCA mostra-se com pouco potencial para ser indicado como possível scaffold para engenharia tecidual óssea. Conclui-se que FFCNA, FFCA e FFCAAg, possuem potencial para serem consideradas scaffolds, devido as seguintes características que foram apresentadas: boa taxa de absorção, hidrofilicidade e atóxicas. (AU)

This study aimed to evaluate the Carbon Fiber obtained from PAN textile fiber and cotton fiber, in its different forms of presentation: Non-Activated Carbon Fiber Felt (FFCNA), Activated Carbon Fiber Felt (FFCA), Activated Carbon Fiber with Silver (FFCAAg) and Activated Carbon Fiber Tissue (TFCA), with a view to obtaining scaffolds as a potential material with properties related to synthetic bone graft. Characterization tests were performed: surface wettability, traction test, swelling test and in vivo tests: evaluation of the inflammatory response by implanting the materials in the subcutaneous tissue of fourteen Wistar rats, evaluation of collagen fibers by Picrosirius Red staining and evaluation of toxicity in the following organs: heart, spleen, liver and kidney. In the wettability test, FFCNA and TFCA were hydrophobic (ɵ124º and 114º), FFCA and FFCAAg were hydrophilic. For maximum stress FFCA was more resistant (2.983 ± 1.059). In the swelling test, the FFCAag and FFCA groups showed the highest percentage of absorption for the PBS solution and distilled water. The animals did not show clinical signs of intoxication. The organs showed no signs of acute systemic toxicity. The implant regions showed mild to moderate inflammatory infiltrate at 7 and 21 days. Only the TFCA group did not show maturation of type I collagen fibers in 21 days. Through the analyzes carried out, it was found that the TFCA was hydrophobic, with little resistance to traction and low potential for collagen fiber maturation. Therefore, TFCA shows little potential to be indicated as a possible scaffold for bone tissue engineering. It is concluded that FFCNA, FFCA and FFCAAg have the potential to be considered scaffolds, due to the following characteristics that were presented: good absorption rate, hydrophilicity and non-toxic. (AU)

Fibra de carbono em defeitos ósseos de tamanho crítico: estudo in vivo em ratos / Carbon fiber in critical size bone defects: an in vivo study in rats

Materiais a base de carbono têm sido utilizado em várias áreas como química, engenharia, ciência dos materiais, ciências biomédicas, entre outras. Além disso, por serem quimicamente estáveis, mecanicamente fortes, acessíveis economicamente, e biologicamente compatíveis, chamaram a atenção como material de arcabouço para a engenharia tecidual óssea. Assim, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a fibra de carbono obtida a partir de fibra PAN têxtil, nas suas diferentes formas, com vistas à obtenção de scaffolds como potencial enxerto ósseo sintético. Foram utilizados 34 ratos adultos (Rattus norvegicus, variação albinus, Wistar), e realizados dois defeitos ósseos críticos na calvária de cada animal com 5 mm de diâmetro. Vinte e quatro animais foram divididos aleatoriamente em 4 grupos: Defeito ósseo + coágulo sanguíneo, Defeito ósseo + Feltro Fibra de Carbono Não Ativado (FFCNA), Defeito ósseo + Feltro Fibra de Carbono Ativado (FFCA), Defeito ósseo + Feltro Fibra de Carbono Ativado com Prata (FFCAAg), e foram observados por períodos distintos de 15 e 60 dias para análise histomorfométrica e micro CT. Dez animais foram divididos aleatoriamente nos mesmos 4 grupos para aplicação de marcadores fluorocromáticos e análise de aposição mineral (em andamento). Após o período de observação dos subgrupos, os animais foram eutanasiados por sobredose de anestesia geral. Em seguida, as calvárias foram removidas para as análises. Na avaliação dos dois períodos (15 e 60 dias), o FFCNA mostrou-se melhor para os parâmetros de Área de Neoformação óssea, Área de Neoformação Lamelar e Área de Neoformação Intramembranosa. Em 60 dias, o grupo FFCNA apresentou maior volume ósseo, volume tecidual e maior número de trabéculas, mostrando-se um material sintético promissor como scaffold para regeneração óssea (AU)

Carbon based materiais have been used in some areas like chemistry, engineering, materials science, biomedical science, among others. In addition, because they are chemically stables, mecanically strongs, economically acessibles, and biologically compatibles, they have drawn attention as a scaffold material for bone tissue engineering. Thus, the present study had a main objetive to evaluate the carbon fiber obtained from textile PAN fiber, in its diferents forms, as a scaffolds potential synthetic bone. Thirty four adult rats was used (Rattus norvegicus, albinus variation, Wistar), and two critical bone defects was made with 5mm in diameter. Thenty for animals was ramdoly divided in 4 groups: Bone deffect + blood clot; Bone deffect + Unactivated Carbon Fiber Felt (FFCNA); Bone deffect + Activated Carbon Fiber Felt (FFCA); Bone deffect + Carbon Fiber Felt Activated with Silver (FFCAAg), and was observed for different periods of 15 and 60 days for histomorfometrical analisys and micro CT. Ten animals was ramdoly divided in the same four groups for aplication of fluorochromatic markers and mineral apposition analisysis (in progress). After the observation period of the subgroups, the animals was euthanized by general aneshtesia overdose. Then, the calvarias was removed for the analysis. In the evaluation of the two periods (15 and 60 days), the FFCNA was better for the parameters of Bone Neoformation Area, Lamelar Neoformation Area and Intramembranous Neoformation Area. In 60 days, the FFCNA group presented higher bone volume, tissue volume and higher number of trabeculae, showing a promising synthetic material as scaffold for bone regeneration. (AU)

Biomaterial polimérico obtido por eletrofiação: nanofibras de ácido polílatico incorporadas de biovidro dopado com estrôncio e cobalto / Polymeric biomaterial obtained by electrospinning: polylactic acid nanofibers incorporated with bioglass doped with strontium and cobalt

O desenvolvimento de biomateriais em nanoescala associado a polímeros vem crescendo com o passar dos anos, devido a suas características estruturais importantes para aplicações em sistemas biológicos. O presente estudo teve como finalidade sintetizar um novo biovidro pela rota sol-gel dopado com Sr e Co, e desenvolver fibras de PLA associadas ao biovidro para regeneração tecidual óssea. O biovidro foi preparado pela rota sol-gel nas proporções: 60% de SiO2; 36% de CaCl2 e 4% de P2O5, e dopado com os íons cobalto e estrôncio. Após, foram preparadas soluções de PLA e acrescentado 4% de biovidro puro ou dopado com 5% de estrôncio ou cobalto, resultando assim em quatro grupos: controle (somente PLA); PLA-P, PLA-P+Co e PLA-P+Sr. Os espécimes obtidos tiveram suas características morfológicas e físico-químicas analisadas por microscópio eletrônico de varredura, análise do diâmetro médio de fibras, análise do ângulo de contato, espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier; difratometria de Raios X, espectroscopia de Raman e granulometria por difração a laser. Os testes in vitro para caracterização biológica foram feitos com culturas de células mesenquimais oriundas de fêmures de 9 ratos, cultivadas em meio de cultura total suplementado osteogênico, após indução de diferenciação osteoblástica foram realizadas a análise da viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina, quantificação de conteúdo de proteína total e visualização de nódulos de mineralização. Como resultados foi observado que houve a efetiva incorporação dos íons na estrutura do biovidro, sendo o vidro nitrato free, com partículas em dimensões nanométricas e clorado. Quanto às análises biológicas todos os grupos apresentaram viabilidade celular, não houve diferença estatística significativa em relação aos demais testes para todos os grupos analisados. Foi possível desenvolver scaffolds de PLA/Biovidro dopado com íons sem citotoxicidade, sendo um possível material para aplicação na engenharia tecidual.

The development of nanoscale biomaterials associated with polymers has grown over the years, due to its important structural characteristics for applications in biological systems. The present study aimed to synthesize a new bioglass of composition 58s doped with Sr and Co, and to develop PLA fibers associated with the bioglass for bone tissue regeneration. The bioglass was prepared by the sol-gel route in the proportions: 60% SiO2; 36% CaCl2 and 4% P2O5, and doped with cobalt and strontium ions. Afterwards, PLA solutions were prepared and 4% pure or doped bioglass with 5% strontium or cobalt was added, thus resulting in four groups: control (PLA only); PLA-P, PLA-P + Co and PLA-P + Sr. The obtained specimens had their morphological and physicochemical characteristics analyzed by scanning electron microscope, analysis of the average fiber diameter, contact angle analysis, dispersive energy spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy; X-ray diffraction, Raman spectroscopy and laser diffraction granulometry. The in vitro tests for biological characterization were performed with cultures of mesenchymal cells from femurs of 9 rats, cultured in total supplemented osteogenic culture medium, after induction of osteoblastic differentiation, cell viability analysis, alkaline phosphatase activity, quantification of total protein content and visualization of mineralization nodules. As a result, it was observed that there was an effective incorporation of ions in the structure of the bioglass, the glass being nitrate free, with particles in nanometric dimensions and chlorinated. As for biological analyzes, all groups showed cell viability, there was no statistically significant difference in relation to the other tests for all groups analyzed. It was possible to develop PLA/Bioglass scaffolds doped with ions without cytotoxicity, being a possible material for application in tissue engineering.

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).

Utilização de membranas de L-PRF junto à instalação de implantes unitários em área anterior de maxila: estudo clínico randomizado / Use of L-PRF membranes in single implants installation in anterior maxilla area: randomized clinical trial

Para evitar a ocorrência de defeitos de tecido mole ao redor de implantes, um volume adequado de tecido (ósseo e mole) deve estar presente. Uma segunda geração de concentrado de plaquetas, denominada fibrina rica em plaquetas e leucócitos (L-PRF), foi desenvolvida na França. Pesquisas têm mostrado resultados positivos com o uso de L-PRF durante a colocação de implantes, melhorando a cicatrização dos tecidos moles e a osseointegração. O objetivo deste estudo foi avaliar se o uso de membranas de L-PRF associado à colocação de implantes unitários em área anterior de maxila gera aumento da espessura do tecido mole. Vinte e sete pacientes com indicação para instalação de implante unitário na região foram divididos aleatoriamente entre grupo teste (implante + L-PRF, n=14) e grupo controle (implante, n=13). Os procedimentos cirúrgicos foram realizados por um único operador. A espessura do tecido mole foi avaliada clinicamente previamente ao tratamento cirúrgico e após três meses da cirurgia. Os resultados mostraram que neste tempo de acompanhamento houve ganho na espessura do tecido mole vestibular ao implante (1,86±0,49 mm para 2,49±0,51 mm), bem como redução do defeito do rebordo na região (1,82±0,77 mm para 1,18±0,89 mm) no grupo teste. Não houve diferença significativa intragrupo no grupo controle para nenhum dos parâmetros avaliados. Concluiu-se que o uso de membranas de L-PRF gerou aumento da espessura de tecido mole quando associado à colocação de implante unitário em área anterior de maxila(AU)

To prevent the occurrence of soft tissue defects around implants, an adequate amount of bone and soft tissue volume should be present. A second generation of platelet concentrate, named Leucocyte and platelet-rich fibrin (PRF), was developed in France. Research has shown positive results with the use of PRF during implant placement, improving soft tissue healing and osseointegration. The aim of this study was to evaluate whether the use of L-PRF membranes associated with implant placement in anterior maxilla presents an increase in soft tissue thickness. Twentyseven patients requiring single implant placement in the area were randomly divided into test group (implant + L-PRF, n=14) and control group (implant, n=13). Surgical procedures were performed by a single operator. Soft tissue thickness was clinically assessed at baseline and 3 months after surgery. The results showed that, at this time of follow-up, there was a gain in vestibular soft tissue thickness (1.86 ± 0.49 mm to 2.49 ± 0.51 mm), as well as a reduction in the buccal bone defect in the region (1.82 ± 0.77 mm to 1.18 ± 0.89 mm) in the test group. There was no significant intragroup difference in the control group for any of the evaluated parameters. It was concluded that the use of L-PRF membranes can lead to an increase in soft tissue thickness when associated with a single implant placement in the anterior maxilla area(AU)

Dental Pulp Regeneration: Insights from Biological Processes / Regeneración pulpar: Perspectivas desde los procesos biológicos

Abstract One of the major approaches on dental research in this century is the development of biological strategies (tissue engineering) to regenerate/biomineralize lost dental tissues. During dentin- pulp regeneration, the interaction between stem cells, signaling molecules, biomaterials and the microenvironment in the periapical area drives the process for pulp tissue engineering. Understanding the signaling mechanisms and interactions involved with the biological process for the formation of a new tissue is essential. The knowledge of the micro-environment is the key for the application of tissue engineering. The present article is a short review of the current state of this topic, with the purpose of showing insights of pulp regeneration.

Resumen Actualmente la investigación en odontología se orienta al desarrollo de estrategias basadas en principios biológicos (ingeniería de tejidos) para la regeneración/biomineralización de estructuras dentales perdidas. El proceso de regeneración del complejo dentino-pulpar está guiado por la compleja interacción entre las células indiferenciadas de origen dental (DTSC), moléculas de señalización y biomateriales con el microambiente donde se va a restablecer. Es esencial comprender detalladamente, los mecanismos de señalización e interacciones involucradas en los procesos biológicos para la formación de un nuevo tejido, además de la identificación de los componentes presentes en los tejidos dentales implicados en este proceso (características del microambiente), ya que representan la base sobre la cual se debe emplear la ingeniería de tejidos. El presente articulo es una breve revisión del estado actual del tema, con el fin de entender el proceso de regeneración pulpar, basado en la comprensión de los fundamentos biológicos.

Efeito da fotobiomodulação na proliferação de células-tronco da polpa de dentes decíduos esfoliados cultivadas sobre filmes de ácido poliláctico / Effect of photobiomodulation on the perspective of stem cells from the pulp of exfoliated deciduous teeth cultured on polylactic acid films

A fotobiomodulação (PBM) estimula a proliferação de diferentes tipos celulares, incluindo células-tronco. A células-tronco da polpa do dente decíduo esfoliado (SHEDs) apresentam um potencial de diferenciação maior do que as demais célulastronco mesenquimais, sendo o foco de diversas pesquisas na área da engenharia tecidual. Para que as células proliferarem e se diferenciem in vitro é necessário o desenvolvimento de um microambiente favorável, o qual pode ser fornecido por um biomaterial que mimetize a matriz extracelular natural, destacando-se para esta finalidade o ácido poliláctico (PLA) por suas propriedades de biocompatibilidade e biodegradabilidade, além do baixo custo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da PBM em diferentes doses na proliferação e viabilidade de SHEDs cultivadas sobre arcabouços bidimensionais de PLA. As SHEDs foram cultivadas sobre os filmes e divididas em três grupos: (C) controle não irradiado; (L1) irradiadas com dose de 1 J/cm2 ; e (L4) irradiadas com dose de 4 J/cm2 . As irradiações foram realizadas com laser diodo InGaAlP, com comprimento de onda de 660 nm e potência de 30 Mw, em dose única. A viabilidade e a proliferação celular foram avaliadas nos intervalos de 24, 48 e 72 horas após a irradiação, através do ensaio do Alamar Blue, enquanto a morfologia e a distribuição das células na superfície dos filmes foram avaliadas por MEV no intervalo de 72 horas. Os dados quantitativos foram submetidos a testes estatísticos não paramétricos. Os dados do ensaio do Alamar Blue mostraram que os grupos L1 e L4 exibiram uma maior proliferação celular em comparação ao grupo C, sendo as diferenças significativas entre L1 e C em 48 e 72 h (p<0,0001) e entre L4 e C em 24 (p<0,01), 48 (p<0,001) e 72 h (p<0,0001). O percentual de redução do Alamar blue mostrou-se significativamente maior em L4 em comparação com L1 em 24 e 72 h (p<0,05). A análise das amostras por MEV mostrou que nos grupos irradiados as células apresentavam uma distribuição mais homogênea ao longo da superfície dos filmes e uma maior densidade celular em comparação com o grupo C, sendo esta diferença ainda mais evidente no grupo L4. Conclui-se que a PBM nos parâmetros estudados, especialmente na dose de 4 J/cm2 , estimula a proliferação de SHEDs em contato com filmes de PLA, constituindo assim uma ferramenta metodológica com potencial aplicação nas técnicas de engenharia tecidual (AU).

Photobiomodulation (PBM) stimulates the proliferation of different cell types, including stem cells. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHEDs) present a greater differentiation potential compared to other mesenchymal stem cells, being the focus of several studies in the field of tissue engineering. In order for cells to proliferate and differentiate in vitro it is necessary to develop a favorable microenvironment, which can be provided by a biomaterial that mimics the natural extracellular matrix, with polylactic acid (PLA) being distinguished for this purpose due to its properties of biocompatibility and biodegradability, as well as low cost. The aim of this study was to evaluate the effect of PBM in different doses on the proliferation and viability of SHEDs cultured on two-dimensional PLA scaffolds. SHEDs were cultured on the films and divided into three groups: (C) non-irradiated control; (L1) irradiated with a dose of 1 J/cm2 ; and (L4) irradiated with a dose of 4 J/cm2 . The irradiations were performed with an InGaAlP diode laser, with wavelength of 660 nm and power of 30 Mw, in a single dose. Cell viability and proliferation were evaluated at 24, 48 and 72 h after irradiation by Alamar Blue assay, while cell morphology and distribution on the surface of the films were evaluated by SEM at 72 hours. The quantitative data were submitted to non-parametric statistical tests. Data from Alamar blue assay showed that groups L1 and L4 exhibited greater cell proliferation compared to group C, with significant differences between L1 and C at 48 and 72 h (p<0.0001) and between L4 and C in 24 (p<0.01), 48 (p<0.001) and 72 h (p<0.0001). The percentage of reduction of Alamar blue was significantly higher in L4 compared to L1 at 24 and 72 h (p<0.05). Analysis of the samples by SEM showed that in the irradiated groups the cells had a more homogeneous distribution along the surface of the films and a higher cell density compared to the group C, with this difference being even more evident in the group L4. We conclude that PBM in the studied parameters, especially with the dose of 4 J/cm2 , stimulates the proliferation of SHEDs in contact with PLA films, thus constituting a methodological tool with potential application in tissue engineering techniques (AU).

Efeito de diferentes doses de laser de baixa intensidade em células-tronco dentais cultivadas sobre arcabouços de ácido polilático / Effect of different doses of low intensity laser on dental stem cells cultured on polylactic acid scaffolds

As células-tronco mesenquimais dentais (dMSC) têm sido amplamente utilizadas na engenharia tecidual por sua capacidade de auto-renovação e potencial multilinhagem. Dentre as dMSCs, as células-tronco da polpa do dente decíduo esfoliado (SHEDs) destacam-se pela facilidade de coleta, capacidade proliferativa e tempo sobrevivência. O objetivo do estudo foi avaliar, através de experimentos in vitro, o efeito de diferentes doses do laser de baixa intensidade (LBI) na atividade biológica de SHEDs cultivadas sobre arcabouços de ácido polilático (PLA). Células previamente isoladas e caracterizadas foram cultivadas sobre filmes de PLA e foram irradiadas ou não (controle) com um laser diodo InGaAlP (660 nm, 30 mW, modo de ação contínuo) em um screening de doses (1, 4, 7.5, 15, 22.5 e 30 J/cm²). A proliferação e viabilidade celular foram analisadas nos intervalos de 24, 48 e 72 h, através dos ensaios do Alamar Blue e Live/Dead. A morfologia celular foi avaliada por MEV no intervalo de 72h. A avaliação do estresse oxidativo foi realizada através das dosagens de malondialdeído (MDA) e glutationa (GSH). Densidades de energia de 1 J/cm² e 4 J/cm² promoveram um efeito estimulador da proliferação celular nos três intervalos de tempo quando comparados ao grupo controle e aos demais grupos irradiados. Por outro lado, doses elevadas de irradiação (22.5 e 30 J/cm²) promoveram redução significativa das células. Verificou-se que a viabilidade celular foi afetada ao longo do experimento nos grupos L22.5 e L30, que apresentaram maior quantidade de células mortas no intervalo de 72h. Na análise por MEV evidenciou-se uma maior densidade celular nos grupos L1 e L4, contrapondo-se às SHEDs arranjadas mais dispersamente nos grupos L22.5 e L30. Em relação ao estresse oxidativo, nos grupos L1 e L4 houve elevação dos níveis de GSH e redução do MDA, de modo contrário, nos grupos L22.5 e L30 houve redução dos níveis de GSH e elevação do MDA. Conclui-se que doses baixas de LBI (1 e 4 J/cm²) promovem proliferação e tem efeito citoprotetor em SHEDs cultivadas sobre arcabouços de PLA, enquanto doses elevadas (22.5 e 30J/cm²) tem ação citotóxica e reduzindo a viabilidade e proliferação destas células (AU).

Dental mesenchymal stem cells (dMSCs) have been widely used in tissue engineering for their capacity for self-renewal and multi-lineage potential. Among the dMSCs, the stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHEDs) are highlighted for their ease of collection, proliferative capacity and survival time. The aim of the study was to evaluate, through in vitro experiments, the effect of different doses of low intensity laser (LLLI) on the biological activity of SHEDs cultured on polylactic acid (PLA) scaffolds. Pre-isolated and characterized cells were cultured on PLA films and irradiated or not (control) with an InGaAlP diode laser (660 nm, 30 mW, continuous action mode) in a dose screening (1, 4, 7.5, 15, 22.5 and 30 J/cm²). Cell proliferation and viability were analyzed at 24, 48 and 72 hr using the Alamar Blue and Live/Dead assays. Cell morphology was evaluated by SEM at 72 h. The evaluation of oxidative stress was performed through the dosages of malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH). Energy densities of 1 J/cm² and 4 J/cm² promoted cell proliferation in all intervals when compared to the control group and the other irradiated groups. Contrarily, high doses of irradiation (22.5 and 30 J/cm²) promoted significant negative effect on cell proliferation. It was verified that cell viability was affected throughout the experiment in groups L22.5 and L30, which presented a higher number of dead cells in the interval of 72h. The SEM analysis showed a greater cell density in L1 and L4 groups, opposing the SHEDs arranged more sparsely in L22.5 and L30 groups. Regarding to oxidative stress, in L1 and L4 groups there was elevation of GSH levels and reduction of MDA, showing a cytoprotective effect of these doses. Conversely, in groups L22.5 and L30 there was a reduction of GSH levels and elevation of MDA, corroborating with the results of the aforementioned assays. It is concluded that low doses of LLLI (1 and 4 J/cm²) promote proliferation of SHEDs on PLA scaffolds, while high doses (22.5 and 30 J/cm²) promote cytotoxic and anti-proliferative action in these cells (AU).

Efeito do laser de baixa intensidade na atividade biológica de células-tronco da polpa de dentes decíduos humanos / Effect of low-intensity laser on the biological activity of pulp stem cells from human deciduous teeth

O laser de baixa intensidade (LBI) tem apresentado resultados positivos na proliferação de diversos tipos celulares in vitro. A primeira parte do trabalho avaliou o efeito do LBI na proliferação e viabilidade de células-tronco da polpa de dentes decíduos humanos esfoliados (SHED). As células foram irradiadas ou não (controle) com um laser diodo InGaAlP (660 nm, 30 mW, modo de ação contínuo) usando duas diferentes doses (0,5 J/cm2 por 16 segundos e 1,0 J/cm2 por 33 segundos) e os três grupos foram estudados nos intervalos de 0, 24, 48 e 72 h. Foi observado que a dose de 1,0 J/cm2 promoveu um aumento na proliferação celular nos intervalos de 48 e 72 h quando comparada ao grupo controle e à dose de 0,5 J/cm2 e a viabilidade celular não foi afetada pela irradiação ao longo do experimento. Em conjunto, os dados mostraram que os parâmetros do LBI utilizados (660 nm, 30 mW, 1,0 J/cm2 ) promoveram proliferação das SHEDs e mantiveram a sua viabilidade. A partir destes resultados favoráveis, a segunda parte do trabalho avaliou o efeito do LBI com os mesmos parâmetros na proliferação de SHEDs cultivadas sobre arcabouços nanofibrosos de PLA confeccionados pela técnica de eletrofiação. Este procedimento permite a obtenção de arcabouços tridimensionais que simulam a matriz extracelular a partir de um biomaterial com propriedades físicas favoráveis e baixo custo. Três grupos experimentais (G1 ­ não irradiado; G2 ­ irradiado com 0,5 J/cm2 ; G3 ­ irradiado com 1,0 J/cm2 ) foram analisados nos intervalos de 24, 48 e 72 h. Os resultados indicaram que o PLA não é citotóxico para as SHEDs e que os grupos submetidos à laserterapia tiveram maior proliferação celular quando comparados com o grupo controle não irradiado. Com base nos achados, evidenciou-se que as nanofibras de PLA são arcabouços favoráveis para o cultivo de SHEDs e que a laserterapia estimulou a proliferação quando aplicada nas células cultivadas sobre este arcabouço. Com base nos dados gerais obtidos, conclui-se que a laserterapia nos parâmetros avaliados apresenta efeitos bioestimulatórios nas SHEDs cultivadas tanto na superfície padrão (plástico da placa de cultivo) quanto sobre arcabouços nanoestruturados de PLA (AU).

The low-level laser therapy (LLLT) has been shown positive results in the in vitro proliferation of several cell types. The first part of the study evaluated the effect of LLLT on the proliferation and viability of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED).Cells were irradiated or not (control) with an InGaAlP diode laser (660 nm, 30 mW, continuous action mode) using two different doses (0.5 J/cm2 for 16 seconds and 1.0 J/cm2 for 33 seconds) and the three groups were analyzed at the intervals of 0, 24, 48 and 72 h.It was observed that the dose of 1.0 J/cm2 promoted an increase in cell proliferation at the 48 and 72 h intervals when compared to the control group and the dose of 0.5 J/cm2 , and that cell viability was not affected by irradiation throughout the experiment. Taken together, the data showed that the LLLT parameters (660 nm, 30 mW, 1.0 J/cm2 ) promoted proliferation of SHEDs and maintained their viability. Based on these favorable results, the second part of the study evaluated the effect of LLLT with the same parameters on the proliferation of SHEDs cultured on PLA nanofibrous scaffolds obtained by electrospinning. This procedure allows obtaining three-dimensional scaffolds that mimic the extracellular matrix from a biomaterial with favorable physical properties and low cost.Three experimental groups (G1 - non-irradiated; G2 - irradiated with 0.5 J/cm2 ; G3 - irradiated with 1.0 J/cm2 ) were analyzed at 24, 48 and 72 h. The results indicated that PLA is not cytotoxic to SHEDs and that the groups submitted to laser therapy had higher cell growth when compared to the nonirradiated control group. Based on these findings, it was shown that PLA nanofibers are favorable scaffolds for the cultivation of SHEDs and that laser therapy stimulated the proliferation when applied to the cells cultured on this scaffold. Based on the general data obtained, it is concluded that the laser therapy in the evaluated parameters has biostimulatory effects on the proliferation of SHEDs on both the standard surface (plastic of the culture plate) and on nanostructured PLA scaffolds (AU).

Células-tronco de origem dental: características e aplicações na medicina e odontologia / Stem cells of dental origin: features and applications in medicine and dentistry

O objetivo deste artigo foi fazer uma revisão de literatura a cerca das novas aplicações e descobertas sobre células-tronco de origem dental e suas características e aplicações na medicina e odontologia. Trata-se de uma revisão de literatura, realizada na Biblioteca Virtual de Saúde (BVS), nas seguintes bases de dados: PubMed (Public Medline), Scientific Eletronic Library Online (SCIELO), Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS). Os critérios de inclusão dos artigos foram: idiomas português e inglês acerca da temática citada acima e artigos na íntegra indexados no período de 2004 a 2014. Os descritores utilizados foram os seguintes: células-tronco, engenharia de tecidos, dentes. Os resultados mostram que células-tronco de origem dental representam uma nova abordagem em terapia regenerativa. Crescentes evidências demonstram que as células-tronco são encontradas principalmente em nichos e que certos tecidos contêm mais células-tronco do que outros. Entre estes tecidos, os tecidos dentais são considerados uma rica fonte de células-tronco mesenquimais, que são adequados para aplicações de engenharia de tecidos. Portanto, concluímos que os dentes são uma ótima fonte de células-tronco, devido a sua facilidade de obtenção, capacidade de diferenciação e ainda a possibilidade de realizar um implante autólogo

The aim of this article is to review the literature about the new applications and discoveries about dental origin stem cell and their characteristics and applications in medicine and dentistry. This is a literature review, carried out in the Virtual Health Library (VHL), the following databases: PubMed (Public Medline), Scientific Electronic Library Online (SciELO), Latin American and Caribbean Health Sciences (LILACS). The inclusion criteria of the articles were: language Portuguese and English on the theme mentioned above and full articles indexed from 2004 to 2014. The keywords used were: Stem cells, Tissue engineering and Teeth. The results showed that the source of dental stem cells represent a new approach to regenerative therapy. Increasing evidence demonstrates that stem cells are found mainly in niches and certain tissues contain more stem cells than others. Among these tissues, dental tissues are considered a rich source of mesenchymal stem cells, which are suitable for tissue engineering applications. Therefore, we conclude that the teeth are a great source of stem cells, due to its ease of obtaining, differentiation capacity and the possibility to perform an autologous implant

Pesquisa a serviço da sociedade: área de concentração de Implantodontia do PPGO/UFSC / Scientific research for social benefits: oral Implantology at the PPGO/UFSC

Este manuscrito descreve as atividades desenvolvidas na PPGO/UFSC, concentradas em três linhas de pesquisa: 1) neoformação óssea peri-implantar; 2) engenharia tecidual; e 3) microbiologia aplicada à Implantodontia. Na linha um, diversos métodos analíticos quantitativos e qualitativos (SEM, AFM, FTIR, OCP, EIS, FEG-SEM) têm sido usados para investigação de diferentes intensidades de corrente elétrica na superfície do Ti-cp e Ti-6Al-4V, quando imersos em meios fisiológicos simulados, na adsorção de proteínas, proliferação celular com fibroblastos, queratinócitos e osteoblastos. Na linha dois, o desenvolvimento in vitro de um arcabouço poroso de PLGA e cerâmica bifásica, incorporado com sinvastatina, sera testado in vivo na resposta de fibroblastos gengivais provenientes de cultura primaria, em meio de cultura com plasma rico em plaquetas (PRP), depositado sobre matriz dérmica acelular e matriz de celulose bacteriana (BC). A linha três concentra a atuação com dois centros internacionais (Belgica e EUA) para a incorporação de compostos antibiofilme em polímeros biocompatíveis, e verificação da eficiência de um método de liberação prolongada de antibióticos incorporados em superfícies nanoestruturadas. Estes projetos devem resultar em melhoria de saúde aos pacientes e no desenvolvimento econômico e social da comunidade.

This paper describes the activities developed at PPGO/UFSC divided into three research lines: 1) peri-implant bone neoformation; 2) tissue engineering, and 3) microbiology applied to implant dentistry. On the first line, several quantitative and qualitative (SEM, AFM, FTIR, OCP, EIS, FEG-SEM) analytical methods have been used to investigate the different electric current intensities on Ti c.p. and Ti6Al4V implant surfaces when immersed into simulated physiological media, protein adsorption, cell proliferation with fibroblasts, keratinocytes, and osteoblasts. On the second line, the in vitro development of a 3D PLGA and biphasic ceramic, simvastatin-incorporated scaffold will be tested in vivo for gingival fibroblast response from primary culture in platelet-rich plasma (PRP) enriched vehicle over an acellular dermal (Sure- Derm) and bacterial cellulose matrix (BC). For line three, two international research centers (Belgium and USA) joined common efforts to incorporate polymer anti-biofi lm compounds and to verify the efficiency of a prolonged release method for antibiotics attached to nanostructured surfaces. All those projects must result in better health conditions and social and economic development of our community.

Efeitos do LRP6 e Frizzled6 na diferenciação endotelial de DPSC / LRP6 and Frizzled6 effects in the endothelial differentiation of DPSC

O objetivo deste estudo foi avaliar a função da via de sinalização Wnt/β-catenina através dos receptores LRP6 e Frizzled6 na diferenciação de células-tronco de polpa dental de dentes permanentes (DPSC) em células endoteliais. DPSC foram transduzidas com marcadores eGFP e vetores lentivirais shRNA (LRP6, Frizzled6 ou vetor vazio - controle) para os experimentos. Os testes in vitro avaliaram a expressão de GSK3-β e β-catenina por western blot na presença de rhWnt1 e rhVEGF165 e de VEGFe CXCL-8 (IL-8) por ELISA. A expressão de marcadores endoteliais (western blot e PCR) e formação de túbulos capilares foram analisados após a diferenciação endotelial das DPSCs. In vivo, fatias dentárias/matrizes condutivas semeadas com DPSCs-shRNA foram implantadas em subcutâneo de dorso de camundongos imunodeprimidos por 28 dias e o número de vasos sanguíneos foi determinado por imunohistoquímica para eGFP e coloração por HE. β-catenina ativa foimais expressa em shRNA-LRP6 e shRNA-Frizzled6 que nas células controle, e sua expressão aumentou com a suplementação com rhVEGF165 e rhWnt1. A expressão de GSK3-β fosforilado foi menor, porém também aumenta ou permanece estável com rhVEGF165 ou rhWnt1. Quanto à expressão de VEGF, em shRNA-Frizzled6 foi maior que nas células controle e em shRNA-LRP6 (p<0,05), enquanto que a expressão de IL8 foi menor em shRNA-LRP6, diferindo estatisticamente das outras células. A expressão dos marcadores endoteliais CD31 eVEGFR2 diminuiu nas células shRNA-LRP6, enquanto que em shRNA Frizzled6a expressão de VEGFR2 foi aumentada. A formação de túbulos capilares de shRNA-Frizzled6 e shRNA-LRP6 foi menor quando comparado ao controle, porém shRNA-Frizzled6 obteve uma tendência de aumento na proliferação de capilares em 144h. In vivo, DPSC-shRNALRP6 apresentou menor número de capilares formados quando comparados com as outras duas células (p<0,05). Coletivamente, os resultados deste estudo sugerem que a via de sinalização Wnt/β-catenina regula a diferenciação ...

The aim of this study was to evaluate the function of Wnt/β-cateninsignaling through LRP-6 and Frizzled-6 receptors in the differentiation ofdental pulp stem cells from permanent teeth (DPSC) into endothelial cells.DPSC were transduced with EGFP-tagged lentiviral shRNA vectors(LRP6, Frizzled6 or empty vector - control) for experiments. In vitro assayevaluated GSK3-β and β-catenin expression by western blot in rhWnt1and rhVEGF165 presence, and VEGF and CXCL-8 (IL-8) expression byELISA. Endothelial markers expression (western blot and PCR) and tubeformation were analyzed after endothelial differentiation of DPSCs. In vivo,tooth slices/scaffolds seeded with transduced DPSCs were implantedsubcutaneously in back of immunodefficient mice and blood vessels werecounted per immunohistochemistry for eGFP and HE staining. Active β-catenin was more expressed in shRNA-LRP6 and shRNA-Frizzled6 thanin control cells, and increased with rhVEGF165 and rhWnt1supplementation. Phosphorylated GSK3-β expression was lower, howeveralso increased or maintained with rhVEGF165 or rhWnt1. VEGF expressionwas higher in shRNA-Frizzled6 than in control and shRNA-LRP6 (p<0,05),IL8 expression was lower in shRNA-LRP6, with statistically difference ofthe others cells. Endothelial markers CD31 and VEGFR2 expressiondecreased in shRNA-LRP6, but VEGFR2 expression increased in shRNAFrizzled6.shRNA-Frizzled6 and shRNA-LRP6 tube formation was lowerwhen compared to control, however shRNA-Frizzled6 had tendency toincrease proliferation in 144h. In vivo, shRNA-LRP6 showed fewer bloodvessels formed than other cells (p<0,05). Collectively, the results of thisstudy suggest that Wnt/β-catenin signaling regulates endothelialdifferentiation of DPSC through LRP6

Efeitos do LRP6 e Frizzled6 na diferenciação endotelial de DPSC / LRP6 and Frizzled6 effects in the endothelial differentiation of DPSC

O objetivo deste estudo foi avaliar a função da via de sinalização Wnt/β-catenina através dos receptores LRP6 e Frizzled6 na diferenciação de células-tronco de polpa dental de dentes permanentes (DPSC) em células endoteliais. DPSC foram transduzidas com marcadores eGFP e vetores lentivirais shRNA (LRP6, Frizzled6 ou vetor vazio - controle) para os experimentos. Os testes in vitro avaliaram a expressão de GSK3-β e β-catenina por western blot na presença de rhWnt1 e rhVEGF165 e de VEGFe CXCL-8 (IL-8) por ELISA. A expressão de marcadores endoteliais (western blot e PCR) e formação de túbulos capilares foram analisados após a diferenciação endotelial das DPSCs. In vivo, fatias dentárias/matrizes condutivas semeadas com DPSCs-shRNA foram implantadas em subcutâneo de dorso de camundongos imunodeprimidos por 28 dias e o número de vasos sanguíneos foi determinado por imunohistoquímica para eGFP e coloração por HE. β-catenina ativa foimais expressa em shRNA-LRP6 e shRNA-Frizzled6 que nas células controle, e sua expressão aumentou com a suplementação com rhVEGF165 e rhWnt1. A expressão de GSK3-β fosforilado foi menor, porém também aumenta ou permanece estável com rhVEGF165 ou rhWnt1. Quanto à expressão de VEGF, em shRNA-Frizzled6 foi maior que nas células controle e em shRNA-LRP6 (p<0,05), enquanto que a expressão de IL8 foi menor em shRNA-LRP6, diferindo estatisticamente das outras células. A expressão dos marcadores endoteliais CD31 eVEGFR2 diminuiu nas células shRNA-LRP6, enquanto que em shRNA Frizzled6a expressão de VEGFR2 foi aumentada. A formação de túbulos capilares de shRNA-Frizzled6 e shRNA-LRP6 foi menor quando comparado ao controle, porém shRNA-Frizzled6 obteve uma tendência de aumento na proliferação de capilares em 144h. In vivo, DPSC-shRNALRP6 apresentou menor número de capilares formados quando comparados com as outras duas células (p<0,05). Coletivamente, os resultados deste estudo sugerem que a via de sinalização Wnt/β-catenina regula a diferenciação...

The aim of this study was to evaluate the function of Wnt/β-cateninsignaling through LRP-6 and Frizzled-6 receptors in the differentiation ofdental pulp stem cells from permanent teeth (DPSC) into endothelial cells.DPSC were transduced with EGFP-tagged lentiviral shRNA vectors(LRP6, Frizzled6 or empty vector - control) for experiments. In vitro assayevaluated GSK3-β and β-catenin expression by western blot in rhWnt1and rhVEGF165 presence, and VEGF and CXCL-8 (IL-8) expression byELISA. Endothelial markers expression (western blot and PCR) and tubeformation were analyzed after endothelial differentiation of DPSCs. In vivo,tooth slices/scaffolds seeded with transduced DPSCs were implantedsubcutaneously in back of immunodefficient mice and blood vessels werecounted per immunohistochemistry for eGFP and HE staining. Active β-catenin was more expressed in shRNA-LRP6 and shRNA-Frizzled6 thanin control cells, and increased with rhVEGF165 and rhWnt1supplementation. Phosphorylated GSK3-β expression was lower, howeveralso increased or maintained with rhVEGF165 or rhWnt1. VEGF expressionwas higher in shRNA-Frizzled6 than in control and shRNA-LRP6 (p<0,05),IL8 expression was lower in shRNA-LRP6, with statistically difference ofthe others cells. Endothelial markers CD31 and VEGFR2 expressiondecreased in shRNA-LRP6, but VEGFR2 expression increased in shRNAFrizzled6.shRNA-Frizzled6 and shRNA-LRP6 tube formation was lowerwhen compared to control, however shRNA-Frizzled6 had tendency toincrease proliferation in 144h. In vivo, shRNA-LRP6 showed fewer bloodvessels formed than other cells (p<0,05). Collectively, the results of thisstudy suggest that Wnt/β-catenin signaling regulates endothelialdifferentiation of DPSC through LRP6.