Fotobiomodulação da expressão e produção de mediadores inflamatórios por células pulpares irradiada com LED infravermelho / Photobiomodulation of the expression and production of inflammatory mediators by pulp cells irradiated with an infrared LED

RESUMO

Objetivo: Avaliar o efeito do LED infravermelho (855 nm), aplicado em diferentes doses de energia, na produção e expressão de mediadores inflamatórios por células pulpares humanas (HDPC) em cultura. Metodologia: HDPC obtidas de dentes decíduos foram semeadas (105 células/well) e após 24 h foram colocadas em contato com LPS (10 µg/mL α-MEM) ou TNF-α (25 ng/mL α-MEM). Em seguida, as células foram submetidas a uma única irradiação com LED infravermelho (855 nm) nas diferentes doses de energia 2, 4, 8, 15 ou 30 J/cm2 . Gupos não irradiados, com e sem LPS/TNF-α, serviram como controles. Decorridas 24 h, as células estimuladas com LPS foram avaliadas quanto à produção de óxido nítrico (NO), de espécies reativas de oxigênio (EROs) e viabilidade celular (ensaio de MTT) (n=8 por grupo). As células estimuladas com TNF-α foram avaliadas quanto à produção de citocinas pelos métodos de antibody array e q-PCR (n=5 por grupo). Os dados foram submetidos aos testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (α=0,05). Resultados: O contato com LPS resultou em aumento significativo da produção de NO sem causar qualquer dano ao metabolismo respiratório das células. Independentemente da dose de energia aplicada, a produção de NO foi significativamente reduzida quando as células foram irradiadas. O melhor efeito foi observado para a dose de 15 J/cm2. A irradiação também promoveu uma diminuição na produção de EROs, enquanto o metabolismo das HDPC não foi alterado. Nas células em contato com TNF-α verificou-se que as citocinas mais produzidas foram GROα, IL-6, IL-8, TNF-α, MCP-1 e Serpin E1. Na análise por q-PCR redução foi observada para a expressão de IL-1 ß, quando as células foram irradiadas com 4 J/cm2. Conclusão: O estresse oxidativo de HDPC pode ser biomodulado por uma única dose de irradiação com LED infravermelho. Quanto a expressão de citocinas inflamatórias, a irradiação com 4 J/cm2 foi capaz de reduzir a expressão gênica de IL-1 ß

ABSTRACT

Aim: To investigate the effect of infrared light emitting diode (LED) irradiation (855nm), at different energy doses, on the production and expression of inflammatory mediators by cultured human dental pulp cells (HDPC). Methodology: HDPC were harvested from sound, near-exfoliation primary teeth. Cells were seeded (105 cells/well) using α-MEM supplemented with 10% FBS and after 24h, were exposed to LPS (10 µg/mL α-MEM) or TNF-α (25ng/mL αMEM). Then, HDPC were submitted to a single irradiation with an infrared LED (855 nm) delivering different doses of energy 0, 2, 4, 8, 15 or 30 J/cm2 . Nonirradiated cells, with and without LPS/TNF-α, served as controls. Followed 24h, the cells stimulated with LPS were tested for nitric oxide (NO) quantification, cell viability (MTT assay), and reactive oxygen species (ROS) production (n=8 per group). Cells stimulated with TNF-α were analyzed regarding cytokine production and expression using antibody array and q-PCR (n=5 per group). Data were submitted to Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests (α=0.05). Results: LPSinduced stress resulted in significant increase in NO production by HDPC without causing any damage to cell respiratory metabolism. Irrespective of the energy dose delivered, NO production was significantly reduced when LPS-stressed cells were irradiated. The best effect was observed when 15 J/cm2 were delivered to cells. Infrared LED irradiation also promoted decrease in ROS production, while HDPC metabolism was not significantly affected. The most produced cytokines in cells stimulated with TNF-α were GROα, IL-6, IL-8, TNF-α, MCP-1 and E1 Serpin. qPCR analysis showed a decrease in expression of IL1 ß when the cells were irradiated with the dose of 4 J/cm2. Conclusion: The oxidative stress of HDPC can be biomodulated by a single irradiation of an infrared LED. Regarding the expression of inflammatory cytokines, the delivery of 4 J/cm2 was capable of reducing the gene expression of IL-1 ß