In vitro evaluation of the odontogenic potential of mouse undifferentiated pulp cells

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the odontogenic potential of undifferentiated pulp cells (OD-21 cell line) through chemical stimuli in vitro. Cells were divided into uninduced cells (OD-21), induced cells (OD-21 cultured in supplemented medium/OD-21+OM) and odontoblast-like cells (MDPC-23 cell line). After 3, 7, 10 and 14 days of culture, it was evaluated proliferation and cell viability, alkaline phosphatase activity, total protein content, mineralization, immunolocalization of dentin matrix acidic phosphoprotein 1 (DMP1), alkaline phosphatase (ALP) and osteopontin (OPN) and quantification of genes ALP, OSTERIX (Osx), DMP1 and runt-related transcription factor 2 (RUNX2) through real-time polymerase chain reaction (PCR). Data were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests (p<0.05). There was a decrease in cell proliferation in OD-21 + OM, whereas cell viability was similar in all groups, except at 7 days. The amount of total protein was higher in group OD-21 + OM in all periods; the same occurred with ALP activity after 10 days when compared with OD-21, with no significant differences from the MDPC-23 group. Mineralization was higher in OD-21+OM when compared with the negative control. Immunolocalization demonstrated that DMP1 and ALP were highly expressed in MDPC-23 cells and OD-21 + OM cells, whereas OPN was high in all groups. Real-time PCR revealed that DMP1 and ALP expression was higher in MDPC-23 cell cultures, whereas RUNX2 was lower for these cells and higher for OD-21 negative control. Osx expression was lower for OD-21 + OM. These results suggest that OD-21 undifferentiated pulp cells have odontogenic potential and could be used in dental tissue engineering.

RESUMO

O objetivo foi avaliar o potencial odontogênico de células indiferenciadas da polpa (OD-21) por meio de indução química in vitro. As células foram divididas em grupos controle (OD-21), induzido (OD-21 em meio suplementado/OD-21 + OM), e células odontoblastóides (MDPC-23). Após 3, 7, 10 e 14 dias, avaliou-se proliferação e viabilidade celular, proteína total e fosfatase alcalina (ALP), mineralização, imunolocalização da proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), ALP e osteopontina (OPN), assim como a expressão dos genes ALP, OSTERIX (Osx), DMP1 e fator de transcrição RUNX2 por PCR em tempo real. Os dados foram avaliados pelo teste de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Mann-Whitney U (p<0.05). Houve diminuição na proliferação celular em OD-21 + OM, com viabilidade celular similar em todos os grupos, exceto aos sete dias. O conteúdo de proteína total foi maior no grupo OD-21 + OM em todos os períodos; o mesmo ocorreu com a atividade de ALP quando comparada com o grupo OD-21, além de apresentar resultados similares ao grupo MDPC-23. A mineralização foi maior em OD-21 + OM quando comparada com o controle negativo. A imunolocalização demonstrou expressão de DMP1 e ALP em MDPC-23 e OD-21 + OM, enquanto que todos os grupos foram positivos para OPN. A expressão gênica de DMP1 e ALP foi maior nas culturas de MDPC-23, enquanto que a de RUNX2 foi menor para estas células e maior no controle negativo. A expressão de OSTERIX foi menor em OD-21 + OM quando comparada aos outros grupos. Sugere-se que as células indiferenciadas da polpa da linhagem OD-21 apresentam potencial odontogênico e poderiam ser usadas para a engenharia tecidual.