Análise de propriedades biológicas do MTA em condição normal e hiperglicêmica / Analysis of biological properties of MTA in normal and hyperglycemic conditions

RESUMO

O objetivo deste estudo foi analisar as propriedades biológicas do MTA em condição normal e hiperglicêmica. Para tanto, esse trabalho foi dividido em duas partes, sendo que a primeira teve como objetivo avaliar o efeito do MTA no processo de reparo do Ligamento Periodontal (PDL) e na diferenciação de células mesenquimais progenitoras do PDL (PDSCs) e da Medula Óssea (BMSCc) após injuria dental. Uma perfuração na região de furca do primeiro molar superior de camundongos transgênicos (αSMACreERT2/Ai9/Col2.3GFP) foi realizada e os efeitos do MTA após 2, 17 e 30 dias de lesão, foram examinados e comparados com resina composta (AS) utilizando análise histológica e epifluorescência. Além disso, BMSCs e PDSCs desses camundongos foram isoladas, cultivadas e os efeitos do MTA na proliferação celular e diferenciação osteogênica foram avaliados. Os resultados indicaram que o MTA promoveu a regeneração do PDL e do osso alveolar na área da injuria dental. No entanto, demonstrou efeitos negativos na diferenciação osteogênica de PDSCs e BMSCc. A segunda parte, teve como objetivo avaliar a influência da Diabetes Mellitus na proliferação celular, produção de citocinas, resposta tecidual, capacidade de mineralização e na expressão local e sistêmica de marcadores ósseos. Para alcançar esses objetivos, células de linhagem fibroblásticas L929 foram cultivadas em alta concentração de glicose e a influência do MTA na proliferação celular e na produção de citocinas das IL-1ß, IL-6 e TNF-α foram observados às 6, 24, 48 e 72 horas; tubos de polietileno foram implantados no tecido subcutâneo de ratos normais e diabéticos (induzidos pelo Aloxano) e a influência do MTA na resposta tecidual, produção de citocinas e na capacidade de mineralização em condição diabética foram observadas através de técnicas histológicas e imunoistoquímicas aos 07 e 30 dias; analises bioquímicas para Cálcio, Fósforo e Fosfatase Alcalina e imunoistoquímica para osteocalcina e osteopontina, aos 07 e 30 dias, também foram realizadas com a finalidade de verificar a influência do MTA na expressão local e sistêmica de marcadores ósseos. O quadro hiperglicêmico promoveu, in vitro, um aumento da produção de IL-6 e comprometeu a proliferação celular após 72hs. Independente da condição diabética, a resposta tecidual e a capacidade de produção de IL-1ß, IL-6 e TNF-α de ambos MTA não foi alterada, embora uma redução na intensidade de fluorescência do MTA Branco foi observada aos 14 dias em animais diabéticos. Por outro lado, o quadro hiperglicêmico inibiu a produção local de osteocalcina e osteopontina na presença dos dois MTA e aumentou os níveis séricos de Fósforo e Fosfatase Alcalina. Assim, concluiu-se que, o MTA promoveu a regeneração do PDL e do osso alveolar na área da injuria dental, contudo, apresentou um efeito negativo com relação à diferenciação osteogênica e, que em condições hiperglicêmicas, o MTA Cinza melhores resultados biológicos quando comparado ao MTA Branco(AU)

ABSTRACT

The aim of this study was to analyze the biological properties of MTA in normal and hyperglycemic conditions. Therefore, this study were divided into two parts; the first part aim was to evaluate MTA effect on healing of periodontal ligament (PDL) and differentiation of mesenchymal progenitor cells in PDL (PDSCs) and bone marrow stromal cells (BMSCc) following dental injury. Perforation on the pulp floor in the furcation area in the first maxillary molars of transgenic mice (αSMACreERT2/Ai9/Col2.3GFP) were performed and the effects of MTA after 2, 17, 30 days of injury, were examined and compared to AS using histological and epifluorescence analysis. Additionally, BMSCs and PDSCs from these mice were isolated, cultured and the effects of MTA on cell proliferation and osteogenic differentiation were evaluated. The results indicated that MTA promoted regeneration of injured PDL and alveolar bone in the area of dental injury. However, it has demonstrated negative effects on the osteogenic differentiation of PDSCs and BMSCs. The aim of second part was to evaluate the influence of Diabetes Mellitus on cell proliferation, cytokine production, tissue response, mineralization ability and local and systemic expression of bone markers. To achieve these goals, L929 fibroblasts cell line were cultured under high glucose concentration and the influence of MTA on cell proliferation and production of cytokine IL-1ß, IL-6 and TNF-α were observed at 6, 24, 48 and 72 hours; polyethylene tubes were implanted in the subcutaneous tissue of normal and diabetic rats (induced by Alloxan) and the influence of MTA on tissue response, cytokines production and mineralization ability in diabetic condition were observed by histological and immunohistochemical techniques at 07 and 30 days; biochemical analysis for Calcium, Phosphorus and Alkaline Phosphatase and immunohistochemistry for osteocalcin and osteopontin were also performed, at 07 and 30 days, in order to verify the influence of MTA on the local and systemic expression of bone markers. The hyperglycemic state promoted an increase on IL-6 production and impaired L929 proliferation after 72hs. Independent of the diabetic condition, the tissue response and ability to produces IL-1ß, IL-6 and TNF-α by both MTA was not change, although a reduction on fluorescence intensity of White MTA was observed after 14 days in diabetic animals. Moreover, hyperglycemia state inhibited the local production of osteocalcin and osteopontin in the presence of both MTA and increased serum levels of Phosphorus and Alkaline Phosphatase. Thus, it was concluded that MTA promoted regeneration of PDL and alveolar bone in the area of dental injury, moreover, it had a negative effect in relation to osteogenic differentiation; and under hyperglycemic condition, Gray MTA showed better biological results when compared with White MTA(AU)