Citotoxicidade, genotoxicidade e expressão gênica em células-tronco mesenquimais expostas a materiais endodônticos / Cytotoxicity, genotoxicity and gene expression in mesenchymal stem cells exposed to endodontic cements

RESUMO

No mercado encontramos uma grande variedade de materiais endodônticos disponibilizados para uso clínico, mas diversos estudos mostram divergências de opiniões com relação ao comportamento biológico dos diferentes materiais. Este trabalho teve como objetivos investigar a viabilidade celular, a expressão de genes envolvidos na plasticidade celular e a diferenciação celular em culturas de células- tronco recuperadas de polpa dentária humana (hDPSCs) quando em contato com quatro materiais endodônticos (Endofill, Pulp Canal Sealer, Sealer 26, MTA) rotineiramente utilizados na clínica odontológica. Objetivou também, por meio de uma revisão sistemática, analisar a biocompatibilidade de cimentos de uso endodôntico sobre células tronco de origem dental. Para isto, o metabolismo celular das hDPSCs, quando em contato com os capilares contendo ou não os cimentos, foi avaliado pelo ensaio de MTT (24 e 48 horas) e a viabilidade celular foi analisada pelo ensaio de exclusão do azul de tripan (48 horas). A plasticidade celular, na presença dos capilares contendo ou não os cimentos, foi avaliada pela expressão gênica dos marcadores CD34, CD45, Nestin, CD105, Nanog e OCT-4 por PCR. Finalmente, a diferenciação celular frente aos cimentos endodônticos foi verificada pela expressão dos genes RUNX2, ALP, OC/BGLAP e DMP1 por RT-PCR. Os dados foram analisados pelo teste ANOVA com correção de Bonferroni (p<0.05). Observou-se que os cimentos Pulp Canal Sealer e o Endofill reduziram significativamente a viabilidade e o metabolismo celular quando comparados ao controle após 48 horas (p<0.001). O MTA e o Sealer 26 não interferiram na viabilidade celular em ambos os períodos de avaliação (p>0.05). As hDPSCs, quando cultivadas na presença do MTA e Sealer 26, expressaram os marcadores Nestin, CD105, NANOG e OCT-4, e não expressaram CD34 e CD45. Por sua vez, o MTA e o Sealer 26 interferiram positivamente ou negativamente na expressão gênica de DMP1, OC/BGLAP e RUNX2 em relação ao grupo controle (p<0.05), mas não houve diferença significativa em relação à expressão gênica de ALP (p>0.05). Portanto, MTA e Sealer 26 demonstram boa compatibilidade biológica quando na presença das hDPSCs. A revisão sistemática demonstrou que a maioria dos materiais, apresentam boa compatibilidade quando em contato com as células tronco, estando aptos a serem utilizados na prática clínica.

ABSTRACT

On the market, we found a wide variety of endodontics cements available for clinical use, but several studies show divergences of opinion regarding the biological behavior of these different materials. This work aimed to investigate cell viability and metabolism, an expression of genes involved in cell plasticity and cell differentiation in stem cell cultures recovered from human dental pulp (hDPSCs) when in contact with four endodontic cements (Endofill, MTA, Pulp Canal Sealer, Sealer 26) routinely used in endodontic clinic. It also aimed, through a systematic review, to analyze the biocompatibility of endodontic materials on dental stem cells. For this, the viability and metabolism of hDPSCs, when it comes into contact with capillaries that included or not cements, was assessed by MTT assay (24 and 48 hours) and exclusion of trypan blue assay (48 hours). Cellular plasticity, with the presence of capillaries containing or not sealers, was evaluated by the genetic expression of the markers CD34, CD45, Nestin, CD105, Nanog and OCT-4 by PCR. Finally, cell differentiation from endodontics sealers was verified by the expression of the RUNX2, ALP, OC/BGLAP and DMP1 genes by RT-PCR. The data were analyzed using the ANOVA test with Bonferroni correction (p<0.05). We note that Pulp Canal Sealer and Endofill sealers decrease cell viability and cellular metabolism when compared to control after 48 hours (p<0.001). MTA and Sealer 26 did not interfere with cell viability in the two evaluation periods (p>0.05). hDPSCs, when grown in the presence of MTA and Sealer 26, express the Nestin, CD105, NANOG and OCT-4 markers, and do not express CD34 and CD45. In turn, MTA and Sealer 26 interfered in the gene expression of DMP1, OC/BGLAP and RUNX2 in relation to the control group (p<0.05), but did not find a significant difference in relation to the ALP gene expression (p>0.05). Therefore, MTA and Sealer 26 demonstrate good biological compatibility when in the presence of hDPSCs. The systematic review showed that almost all materials have good compatibility when in contact with stem cells, being able to be used in clinical practice.