Activation of gelatinases in permanent human teeth after different experimental radiotherapy protocols

ABSTRACT

Abstract The objective of this study was to compare the activation of gelatinases in dentin-enamel junction (DEJ) and underlying dentin of permanent teeth after experimental radiotherapy in conventional and hypofractionated modalities. Newly extracted third molars (n = 15) were divided into three experimental radiotherapy groups: control, conventional (CR), and hypofractionated (HR) (n = 5 per group). After in vitro exposure to ionizing radiation, following standardized protocols for each modality, a gelatinous substrate was incubated on the tooth slices (n = 10 per group). Activation of gelatinases was measured by in situ zymography, expressed in arbitrary fluorescence units (mm2) from three tooth regions: cervical, cuspal, and pit. Fluorescence intensity was compared among radiotherapy protocols and tooth regions in each protocol, considering a significance level of 5%. Considering all tooth regions, the fluorescence intensity of the CR group was higher than the HR and control groups, both in DEJ and underlying dentin (p <0.001). In addition, the fluorescence intensity was higher in underlying dentin when compared to DEJ in all groups (p <0.001). Considering each tooth region, a statistically significant difference between CR and HR was only observed in the pit region of underlying dentin (p <0.001). Significant and positive correlations between fluorescence intensities in DEJ and underlying dentin were also observed (p <0.001). Experimental radiotherapy influenced the activation of gelatinases, as well as exposure to the conventional protocol can trigger a higher activation of gelatinases when compared to hypofractionated, both in DEJ and underlying dentin.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi comparar a ativação de gelatinases na junção dentina-esmalte (DEJ) e na dentina subjacente de dentes permanentes após a radioterapia experimental nas modalidades convencional e hipofracionada. Os terceiros molares recém-extraídos (n = 15) foram divididos em três grupos de radioterapia experimental: controle, convencional (CR) e hipofracionada (HR) (n = 5 por grupo). Após a exposição in vitro à radiação ionizante, seguindo protocolos padronizados para cada modalidade, um substrato gelatinoso foi incubado nas fatias de dente (n = 10 por grupo). A ativação das gelatinases foi medida por zimografia in situ, expressa em unidades arbitrárias de fluorescência (mm2) de três regiões do dente: cervical, cúspide e fossa. A intensidade da fluorescência foi comparada entre os protocolos de radioterapia e as regiões do dente em cada protocolo, considerando um nível de significância de 5%. Considerando todas as regiões do dente, a intensidade de fluorescência do grupo CR foi maior do que a dos grupos HR e controle, tanto no DEJ quanto na dentina subjacente (p <0,001). Além disso, a intensidade da fluorescência foi maior na dentina subjacente quando comparada à DEJ em todos os grupos (p <0,001). Considerando cada região do dente, uma diferença estatisticamente significativa entre CR e HR foi observada apenas na região da fossa da dentina subjacente (p <0,001). Também foram observadas correlações significativas e positivas entre as intensidades de fluorescência no DEJ e na dentina subjacente (p <0,001). A radioterapia experimental influenciou a ativação das gelatinases, assim como a exposição ao protocolo convencional pode desencadear uma maior ativação das gelatinases quando comparada ao hipofracionamento, tanto no DEJ quanto na dentina subjacente.