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

RESUMO

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).

ABSTRACT

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).