Temporo-spatial distribution of stem cell markers CD146 and p75NTR during odontogenesis in mice

Abstract Mesenchymal and epithelial stem cells were identified in dental tissues; however, knowledge about the odontogenic stem cells is limited, and there are some questions regarding their temporo-spatial dynamics in tooth development. Objective Our study aimed to analyze the expression of the stem cell markers CD146 and p75NTR during the different stages of odontogenesis. Methodology The groups consisted of 13.5, 15.5, 17.5 days old embryos, and 14 days postnatal BALB/c mice. The expression of CD146 and p75NTR was evaluated by immunohistochemistry. Results Our results showed that positive cells for both markers were present in all stages of tooth development, and the number of positive cells increased with the progression of this process. Cells of epithelial and ectomesenchymal origin were positive for CD146, and the expression of p75NTR was mainly detected in the dental papilla and dental follicle. In the postnatal group, dental pulp cells were positive for CD146, and the reduced enamel epithelium and the oral mucosa epithelium showed immunostaining for p75NTR. Conclusions These results suggest that the staining pattern of CD146 and p75NTR underwent temporal and spatial changes during odontogenesis and both markers were expressed by epithelial and mesenchymal cell types, which is relevant due to the significance of the epithelial-ectomesenchymal interactions in tooth development.

In vitro evaluation of hydroxyapatite, chitosan, and carbon nanotube composite biomaterial to support bone healing / Avaliação in vitro do biomaterial compósito à base de hidroxiapatita, quitosana e nanotubo de carbono como adjuvante no reparo ósseo

Hydroxyapatite, chitosan, and carbon nanotube composite biomaterial were developed to improve bone healing. Previous studies suggested that a combination of biomaterials and mesenchymal stem cells (MSCs) can potentially help promote bone regeneration. In the present study, we first developed hydroxyapatite, chitosan, and carbon nanotube composite biomaterial. Then, the effect of different concentrations of the extract on the viability of Vero cells (ATCC CCL-81) and MSCs obtained from sheep bone marrow using methylthiazol tetrazolium (MTT) and propidium iodide (PI) assays were evaluated. The biomaterial group demonstrated an absence of cytotoxicity, similar to the control group. Samples with 50% and 10% biomaterial extract concentrations showed higher cell viability compared to samples from the control group (MTT assay). These results suggest that the presence of this composite biomaterial can be used with MSCs. This study also concluded that hydroxyapatite, chitosan, and carbon nanotube composite biomaterial were not cytotoxic. Therefore, these could be used for performing in vivo tests.(AU)

O compósito à base de hidroxiapatita, quitosana e nanotubo de carbono foi desenvolvido com o intuito de auxiliar na consolidação óssea. Estudos anteriores sugerem que a combinação de substitutos ósseos e células-tronco mesenquimais (CTM) podem auxiliar a potencializar e promover a regeneração óssea. No presente estudo, o biomaterial foi desenvolvido e a viabilidade e a citotoxicidade de células Vero (ATCC CCL-81) e CTM obtidas de medula óssea provenientes de ovinos utilizando ensaios metil-tiazol-tetrazólio, MTT e iodeto de propídeo (PI) foram avaliadas em diferentes concentrações de extrato desse compósito. O compósito demonstrou ausência de citotoxicidade com comportamento semelhante ao grupo controle. Amostras com 50% e 10% de concentração de extrato do compósito mostraram resultados maiores comparados ao grupo controle (ensaio MTT). Esses resultados também sugerem que a presença do biomaterial pode ser utilizada em associação a CTM. Assim, esse estudo conclui que o compósito apresentado de hidroxiapatita, quitosana e nanotubo de cabono não foi considerado citotóxico e pode ser utilizado em teste in vivo.(AU)

Mechanical properties and surface roughness of polymer-based materials containing DCPD particles

Abstract The purpose of this study was to synthesize dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) particles functionalized with triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) through different routes by varying the receptor solution: ammonium phosphate (AP groups) or calcium nitrate (CN groups) and the moment in which TEGDMA was incorporated: ab initio (ab) or at the end of dripping the solution (ap). Two syntheses were performed without adding TEGDMA (nf). The particles were characterized by X-ray diffractometry, true density (using a helium pycnometer), surface area, and scanning electron microscopy. A 20 vol% of DCPD particles from the D, E, and F groups was added to the resin matrix to determine the degree of conversion (DC), biaxial flexural strength (BFS), the flexural modulus (FM), and surface roughness after an abrasive challenge (RA). A group with silanized barium glass particles was tested as a control. The data were submitted to ANOVA/Tukey's test (DC, BFS, and RA), and the Kruskal-Wallis test (FM) (alpha = 0.05). BFS values varied between 83 and 142 MPa, and the CN_ab group presented a similar value (123 MPa) to the control group. FM values varied between 3.6 and 8.7 GPa (CN_ab and CN_nf groups, respectively), with a significant difference found only between these groups. RA did not result in significant differences. The use of calcium nitrate solution as a receptor, together with ab initio functionalization formed particles with larger surface areas. Higher BFS values were observed for the material containing DCPD particles with a higher surface area. In general, the DC, FM, and RA values were not affected by the variables studied.

Infrared light-emitting diode (led) effects on orthodontic tooth movement

Abstract The present study aimed to analyze the effect of LED phototherapy on the presence of hyalinization and root resorption during orthodontic tooth movement (OTM) in rats and to measure the amount of tooth movement. Eighty rats were allocated into two groups: LED and control (CON), where the LED rats were irradiated with infrared LED (850 nm, 30 mW) for 5 min during the first five days of OTM and where controls were not irradiated. Both groups were subdivided into four subgroups (n=10) according to the date of euthanasia (4, 7, 14 and 21 days). Five out of ten LED21 and five of ten CON21 rats were submitted to micro-computed tomography (μCT); μCT scans were taken on days 0, 7, 14 and 21. For histological study, maxillae were processed to light microscopy using Hematoxylin-Eosin (HE) and Tartrate-Resistant Acid Phosphatase (TRAP) histochemistry. The amount of tooth movement did not differ between LED and CON. Hyalinization was observed at the pressure areas in both groups, and it did not show a statistically significant difference between the groups. Root resorption was also observed in both groups after 7 days and it did not represent any differences between the two groups. LED phototherapy was not able to increase the amount of OTM. Similar characteristics of hyalinization and root resorption were observed in both groups.

Resumo O presente estudo tem como objetivo analisar o efeito da fototerapia LED na presença da hialinização e reabsorção radicular durante o movimento dentário ortodôntico (MDO) em ratos, e a mensuração da quantidade de movimento dentário. Oitenta ratos foram alocados em dois grupos: LED e Controle (CON), os ratos foram irradiados com um LED infravermelho (850nm, 30mW) por 5 minutos durante os cinco primeiros dias da MDO; e o grupo controle não foi irradiado. Ambos os grupos foram subdivididos em 4 subgrupos (n=10) de acordo com a data da eutanásia (4, 7, 14 e 21 dias). Cinco dos dez ratos LED21 e cinco dos dez ratos CON21foram submetidos a microtomografia computadorizada (μCT); As μCT foram realizadas nos dias 0, 7, 14 e 21. Para o estudo histológico, as maxilas foram processadas para microscopia de luz, usando hematoxilina-eosina (HE) e Fosfatase ácido Tartrate-Resistente (TRAP) para histoquímica. A quantidade de movimento dentário não diferiu entre o LED e o CON. A hialinização foi observada nas áreas de pressão em ambos os grupos e não mostrou diferença estatisticamente significante. Reabsorção radicular também foi observada em ambos os grupos depois de 7 dias e não houve diferença entre os grupos. A fototerapia LED não aumentou a quantidade de MDO. Características similares de hialinização e reabsorção radicular foram observadas em ambos os grupos

Immunohistological study of the effect of vascular Endothelial Growth Factor on the angiogenesis of mature root canals in rat molars

Abstract Tissue bioengineering has been applied to Endodontics to seek a more biological treatment. The presence of blood vessels is crucial for cell nutrition during tissue formation. Objective This study analysed the application of vascular endothelial growth factor (VEGF) in the angiogenesis of mature root canals. Material and methods Upper first molars of twelve 13-week old Wistar male rats were used. The root pulp of the mesiobuccal canal was removed and the root canal instrumented with K-files up to size #25. Periapical bleeding was induced into the root canal by introducing a #15 K-file beyond the apex. The teeth on the right side of the arch were filled up with blood clot (G1), whereas those on the left side were filled up with blood clot plus 50 ng/ml of VEGF (G2). Teeth were sealed with light-curing glass-ionomer cement and the animals were sacrificed after 60 days. The maxilla was dissected and fixed before obtaining serial sections for histological processing with haematoxylin-eosin (HE) and immunohistochemical factor-VIII. Immunohistochemical labelling was evaluated using scores for statistical analysis. Results Immunohistological analysis demonstrated the presence of angiogenesis in both groups, but with higher angiogenic maturation in G2 during the experimental period (p<0.05). HE staining showed connective tissue with absence of odontoblasts in all specimens. Conclusions It can be concluded that it is possible to obtain angiogenesis in mature root canals with or without the use of VEGF, although the latter tends to accelerate blood vessel formation.

Strontium Ranelate Effect on the Repair of Bone Defects and Molecular Components of the Cortical Bone of Rats

Abstract This study was conducted to evaluate the effects of treatment with strontium ranelate (SR) on the repair of bone defects and molecular components of bones in femurs. Adult female rats (n=27) were subjected to ovariectomy (OVX) or Sham surgery. Thirty days after surgery, a defect was made in the femur and the animals were then divided into three groups: OVX, SHAM and OVX+SR. Euthanasia was performed four weeks after the bone defect surgery. Repair in bone defect was assessed by computed microtomography (μCT) and chemical composition of cortical bone was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The trabecular thickness (Tb.Th) of the newly formed bone in the OVX+SR group was significantly higher than that for the OVX group. The collagen maturity in the OVX+SR group was smaller than in the other two groups. In this group, a significant increase in the amount of strontium (Sr) and a decrease in the amount of calcium (Ca) embedded to bone tissue were also observed. Systemic treatment with SR improved microarchitecture of the newly formed bone inside the defect, but decreased cross-linking of mature collagen in cortical bone.

Resumo Este estudo foi conduzido para avaliar os efeitos do tratamento com ranelato de estrôncio (RE) na reparação de defeitos ósseos e componentes moleculares de ossos nos fêmures. Ratas adultas (n = 27) foram submetidas a ovariectomia (OVX) ou cirurgia Sham. Trinta dias após a cirurgia, um defeito foi feito no fêmur e os animais foram então divididos em três grupos: OVX, SHAM e OVX+RE. A eutanásia foi realizada quatro semanas após a cirurgia de preparo do defeito ósseo. A reparação do defeito ósseo foi avaliada por microtomografia computorizada (μCT) e a composição química do osso cortical foi analisada por espectroscopia de infravermelho de transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDS). A espessura do osso trabecular (Tb.Th) recém formado no grupo OVX+SR foi significativamente maior que a do grupo OVX. A maturidade do colágeno no grupo OVX+SR foi menor do que nos outros dois grupos. Neste grupo, observou-se também um aumento significativo na quantidade de estrôncio (Sr) e uma diminuição na quantidade de cálcio (Ca) no tecido ósseo. O tratamento sistêmico com RE melhorou a microarquitetura do osso recém formado dentro do defeito, mas diminuiu a reticulação do colágeno maduro no osso cortical.

PH characteristics of self-etching primers in the resin/dentin interdiffusion zone

To investigate the interaction between dentin and self-etching systems with different pH characteristics. Midcoronal occlusal dentin of 12 extracted human molars was exposed and the specimens were randolmly divided into four groups according to the adhesive system used: Scotchbond Multipurpose Plus (SB) - control; Optibond Solo Plus Self-Etch (OP) - pH 1.5; Adper Prompt L Pop (PR) - pH 1.0; Clearfil SE Bond (CL) - pH 2.0. The specimens were examinated by scanning electron microscopy (SEM) to compare the typical structures of resin-dentin interaction using a metrical scale draw on the images. The adhesive systems applied produced statistical different hybrid layer thickness (p = 0.049), and the mean values (µm) were: SB = 6.13, OP = 1.6, PR = 2.04 and CL = 0.82. The resin tags formation and hybrid layer extension relationship were: SB = 1/9.2 µm, OP = 1/8.2 µm, PR = 1/13.1 µm and CL = 1/7.6 µm. The average thickness of hybrid layer was in the inverse ratio to the pH of the adhesive systems studied. The acidity of self-etching adhesives may be considered one of the many factors responsible for the resin-dentin interactions characteristics observed by SEM

Bond strength and morphology of enamel using self-etching adhesive systems with different acidities

OBJECTIVES: To assess the bond strength and the morphology of enamel after application of self-etching adhesive systems with different acidities. The tested hypothesis was that the performance of the self-etching adhesive systems does not vary for the studied parameters. MATERIAL AND METHODS: Composite resin (Filtek Z250) buildups were bonded to untreated (prophylaxis) and treated (bur-cut or SiC-paper) enamel surfaces of third molars after application of four self-etching and two etch-and-rinse adhesive systems (n=6/condition): Clearfil SE Bond (CSE); OptiBond Solo Plus Self-Etch (OP); AdheSe (AD); Tyrian Self Priming Etching (TY), Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus (SBMP) and Adper Single Bond (SB). After storage in water (24 h/37°C), the bonded specimens were sectioned into sticks with 0.8 mm² cross-sectional area and the microtensile bond strength was tested at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The mean bond strength values (MPa) were subjected to two-way ANOVA and Tukey's test (á=0.05). The etching patterns of the adhesive systems were also observed with a scanning electron microscope. RESULTS: The main factor adhesive system was statistically significant (p<0.05). The mean bond strength values (MPa) and standard deviations were: CSE (20.5±3.5), OP (11.3±2.3), AD (11.2±2.8), TY (11.1±3.0), SBMP (21.9±4.0) and SB (24.9±3.0). Different etching patterns were observed for the self-etching primers depending on the enamel treatment and the pH of the adhesive system. CONCLUSION: Although there is a tendency towards using adhesive systems with simplified application procedures, this may compromise the bonding performance of some systems to enamel, even when the prismless enamel is removed.

Micromorfologia da interface da união sistema restaurador-dentina decídua em função do sistema adesivo e do instrumento cortante rotatório / Micromorphology of the restorative system-primary dentin adhesive interface as a function of the adhesive system and rotary cutting instrument

Objetivo: Avaliar, in vitro a micromorfologia da interface da união sistema restaurador-dentina decídua, em função do sistema adesivo e do instrumento cortante rotatório. Método: Foram utilizados 20 segundos molares decíduos divididos aleatoriamente em dois grupos (n=10). No grupo C, foi realizado desgaste, até atingir a dentina, com ponta carbide. No grupo D, foi feito o mesmo desgaste, porém com ponta diamantada. A superfície preparada de cada dente foi dividida ao meio, sendo que em uma metade foi aplicado um sistema adesivo convencional de duas etapas (Single-Bond - 3M) e na outra um sistema autocondicionante de etapa única (One Up Bond F - Tokuyama). Todos os dentes foram restaurados com a resina composta híbrida (Filtek Z250 - 3M). As amostras foram termocicladas, embutidas em resina, seccionadas para obtenção da interface de união e preparadas para observação ao MEV. Resultados: Os dois sistemas adesivos utilizados foram capazes de formar camada híbrida. O sistema adesivo convencional de duas etapas proporcionou melhor selamento da interface de união, quando comparada ao autocondicionante e o emprego da ponta diamantada com o adesivo autocondicionante, mostrou o pior selamento da interface de união, com os maiores valores de gap. Conclusão: O instrumento cortante rotatório (ponta diamantada) só apresentou influência negativa na qualidade da interface sistema restaurador-dentina decídua quando se empregou sistema adesivo autocondicionante de etapa única.

Purpose: To evaluate, in vitro, the micromorphology of therestorative system-primary dentin interface as a function of theadhesive system and rotary cutting instrument.Method: Twenty primary second molars were randomly assignedto two groups (n=10). In group C, the teeth were ground with acarbide bur until reaching the dentin. In group D, the same procedurewas done however using a diamond bur. The prepared surface ofeach tooth was bisected. In one half, a 2-step total-etch adhesivesystem (Single-Bond - 3M) was applied and in the other half, a 1-step self-etching adhesive system (One Up Bond F - Tokuyama)was applied. All teeth were restored with a hybrid composite resin(Filtek Z250 - 3M). The specimens were thermocycled, embeddedin resin, sectioned to obtain the adhesive interface and preparedfor SEM analysis.Results: Both adhesive systems were capable of forming a hybridlayer. The 2-step total-etch adhesive system provided a bettersealing of the adhesive interface, in comparison to the self-etchingadhesive system. The use of a diamond bur together with the selfetchingadhesive system yielded the worst sealing of the adhesiveinterface, with presence of larger gaps.Conclusions: The rotary cutting instrument (diamond bur) had anegative influence on the quality of the restorative system-primarydentin interface only when a 1-step self-etching adhesive systemwas used.

Sensibilidade da dentina cervical: o efeito de algumas bebidas ácidas / Cervical dentin sensitivity: the effect of some acidic beverages

As bebidas ácidas podem causar erosão na superfície da dentina expondo e alargando seus túbulos, predispondo ao surgimento de hipersensibilidade dentinária. A identificação de elementos na dieta capazes de abrir túbulos dentinários é importante para a prevenção e tratamento dessa sensibilidade. Este estudo verificou as alterações micromorfológicas da su-perfície dentinária de dentes humanos em microscópio eletrô-nico de varredura (MEV), após a imersão em quatro diferentes bebidas ácidas, correlacionando o pH e a capacidade tampão com as alterações na superfície. Foram preparadas 20 amos-tras de dentina cervical. Essas amostras foram aleatoriamente divididas em cinco grupos (n=4): Controle (em água destilada); limão; maracujá; Coca-Cola® e vinho tinto. As amostras de todos os grupos foram imersas nas suas respectivas bebi-das durante 3 horas. A seguir, elas foram examinadas por MEV e fotografadas. O pH inicial e a titulação das bebidas ácidas foram obtidos. Todas as bebidas ácidas expuseram túbulos dentinários e aumentaram seu diâmetro. Assim, conclui-se gue, as bebidas ácidas estudadas são potencialmente capazes de desencadear hipersensibilidade dentinária. Os valores de pH e titulação obtidos, para cada bebida, não explicaram satisfatoriamente as alterações microscópicas encontradas.

Efeito da microabrasão sobre mancha branca de carie inativa em dentes decíduos / Effects of microabrasion on non active white spots in primary teeth

Observar a micromorfologia do esmalte de dentes decíduos com lesão de mancha branca de cárie inativa, após aplicação de dois diferentes compostos indicados para a técnica da microabrasão. Método: Foram selecionados 30 molares decíduos que apresentavam lesões de manchas brancas de cárie inativa nas faces proximais, divididos aleatoriamente em três grupos. G1 (n=10): grupo controle, sem tratamento. G2 (n=10): aplicação do composto de gel de ácido fosfórico a 35 por cento e pedra-pomes extrafina (1:1), sobre a superfície do esmalte dentário manchado. G3 (n=10): aplicação do Opalustre (Ultradent), composto de ácido clorídrico a 6,6 por cento e micropartículas de carbureto de silício em pasta solúvel emágua. A seguir, as amostras foram desidratadas, montadas em bases metálicas e cobertas com ouro para observação ao microscópio eletrônico de varredura. Resultados: Asobservações das eletromicrografias revelaram que as amostras do G1 apresentaram-se lisas com a presença de restos de pedra-pomes. No G2 os espécimes revelaram-se rugosos e apresentando áreas de desmineralização dos prismas do esmalte. Já no G3, foi observada a formação de riscos e ranhuras, além da presença de restos do composto abrasivo. Conclusão: A aplicação de diferentes compostos para microabrasão propiciou diferenças na micromorfologia do esmalte de dentes decíduos.

Objective: The aim of this study was to verify the enamel micromorphology with non active white spot lesions after the application of two different compounds used in microabrasion technique. Method: Thirty primary molars with non active white spot lesions in approximal surfaces were selected. Samples were randomly divided into three groups. G1 (n=10): control, untreated. G2 (n=10): compound (35% phosphoric acid and pumice mixed - 1:1) was applied on stain enamel. G3 (n=10): compound Opalustre, a slurry containing 6.6% HCl (hydrochloric acid) and silicon carbide microparticles was applied. After this, all specimens were dehydrated, mounted on metal stubs, coated with gold and examined under scanning electron microscope (Jeol, JSM - 6100). Results: Eletronmicrographs analysis showed that the G1 samples (control, without treatment) had a smooth surface with the presence of pumice residue. G2 samples (phosphoric acid and pumice) presented rugous enamel surface with areas of enamel prisms demineralization. In G3 samples (Opalustre) it were observed the formation of scratchs and grooves, beyond the presence of compound residue. Conclusion: The application of different types of compounds led to the formation of different aspects in micromorphology of primary teeth enamel.

Effects of cleaning agents on bond strength to dentin

A limpeza das paredes cavitárias é um passo importante na clínica odontológica e visa otimizar os procedimentos adesivos e a longevidade das restauracões. O presente estudo comparou o efeito de três agentes de limpeza cavitária - jato abrasivo de bicarbonato de sódio/ar/água (Profi II, Dabi Atlante, São Paulo, Brasil); pasta de pedra-pomes e água, somada a um detergente biológico (Tergestesim, Probem, São Paulo, Brasil); e spray de ar/água - na resistência adesiva entre dentina e dois tipos de adesivos dentais: Clearfil SE Bond ("self-etching") (Kuraray, Kioto, Japão) e Scotchbond Multi-Purpose Plus ("all-etching") (3M-ESPE, São Paulo, Brasil). Seis grupos de espécimes (n = 10) obtidos a partir de elementos dentais humanos extraídos por indicacão foram preparados e cada um recebeu um dos tratamentos de superfície. Após aplicacão dos adesivos, uma porcão tronco-cônica de resina composta (AP-X, Kuraray, Kioto, Japão/Z-100; 3M-ESPE, São Paulo, Brasil) foi construída sobre os espécimes, com o auxílio de uma matriz bipartida de teflon e uma mesa metálica adaptadora para adaptacão na máquina de ensaio de tracão. Após armazenamento em água destilada a 37ºC por 7 dias, os mesmos foram submetidos às provas de tracão. Dois pares de cada grupo foram escolhidos aleatoriamente e processados para observacão ao microscópio eletrônico de varredura (MEV). A análise estatística dos valores obtidos demonstrou que não houve diferencas significantes entre as técnicas de limpeza empregadas e nem entre a interacão destas com os adesivos dentais, e as observacões ao MEV revelaram uma predominância de fraturas mistas ocorridas na interface dentina/resina. Baseados nas análises estatísticas e nas observacões ao MEV, concluiu-se que as técnicas de limpeza empregadas não interferem na resistência adesiva entre a dentina e os sistemas adesivos estudados, nas condicões experimentais adotadas.

Effects of a non-rinse conditioner on the enamel of primary teeth

O objetivo deste estudo in vitro foi de avaliar ao microscópio eletrônico de varredura os aspectos morfológicos do esmalte de dentes decíduos após condicionamento com ácido fosfórico a 36 por cento ou com um agente condicionador não lavável. Foram selecionados 10 dentes decíduos anteriores esfoliados naturalmente. As amostras sofreram limpeza coronária com pasta de pedra-pomes e água, em baixa-velocidade. O condicionamento foi realizado no esmalte da face vestibular. Os espécimes foram divididos em dois grupos: G1 (n=10): condicionamento com ácido fosfórico a 36 por cento na forma de gel - Conditioner 36 (Dentsply) durante 20 segundos, seguidos de lavagem com água durante 15 segundos; G2 (n=10): condicionamento com NRC - Non Rinse Conditioner (Dentsply) durante 20 segundos, seguidos de secagem com ar durante 15 segundos. As amostras foram desidratadas, montadas em bases metálicas e cobertas com ouro para análise ao microscópio eletrônico de varredura (Jeol JSM 6.100). A análise da eletromicrografias revelou que ambos os agentes condicionadores foram efetivos para condicionar o esmalte de dentes decíduos, causando microporosidades mas com melhor resultado quando utilizou-se o ácido fosfórico a 36 por cento na forma de gel.