Fibroblast response to initial attachment and proliferation on titanium and zirconium surfaces / Respuesta de fibroblastos a la adhesión inicial y proliferación en superficies de titanio y zirconio

ABSTRACT

Introduction: In recent decades, dental implants have become one of the best options for comprehensive dental restoration; their placement is a multidisciplinary task that requires a solid understanding of biological, periodontal, surgical and prosthetic principles. Objective: The aim of this study was to quantify in vitro the adhesion and proliferation of human gingival fibroblasts (HGF) response on titanium (Ti) and zirconia (Zr) surfaces. Methodology: Samples of Ti and Zr were observed under atomic force microscopy (AFM). HGFs were inoculated in each sample to determine adhesion and cell proliferation. The reagent MTT was mixed with medium DMEM and inoculated in each plate; formazan was dissolved with dimethyl sulfoxide and analyzed at 540nm in a microplate spectrophotometer. The test was performed with three independent experiments. Data were analyzed with Kolmogorov-Smirnov tests (Lilliefors), Kruskal-Wallis tests and Mann-Whitney test comparisons. Results: Topography of the Zr plates showed greater roughness (Ra= 0.39 microns) than Ti (Ra= 0.049 microns). Quantification of HGF adhesion was significantly higher (p<0.05) in Ti, while proliferation showed no statistically significant differences between the groups. Conclusion: It is noteworthy that, even though Ti initially showed increased cell adhesion on the surface, after 24h Zr samples showed similar proliferation; this demonstrates that both surfaces have a comparable biological response.

RESUMEN

Introducción: En las últimas décadas, los implantes dentales se han posicionado como una de las mejores opciones de restauración dental integral; su colocación es una tarea multidisciplinaria que requiere una sólida comprensión de los principios biológicos, periodontales, quirúrgicos y protésicos. Objetivo: El objetivo de este estudio fue cuantificar in vitro la adhesión y proliferación de la respuesta de fibroblastos gingivales humanos (HGF) en superficies de titanio (Ti) en contraste con superficies de zirconia (Zr). Metodología: Se observaron las muestras de Ti y Zr bajo microscopía de fuerza atómica (AFM). Los HGF fueron inoculados en cada muestra para determinar la adhesión y proliferación celular. El reactivo MTT se mezcló con medio DMEM y se inoculó en cada placa, el formazán se disolvió con dimetilsulfóxido y se analizó a 540nm en un espectrofotómetro de microplaca. El ensayo se realizó con tres experimentos independientes. Los datos fueron analizados con pruebas de Kolmogorov-Smirnov (Lilliefors), pruebas de Kruskal-Wallis y comparaciones de Mann-Withney. Resultados: La topografía de las placas de Zr mostraron una mayor rugosidad (Ra=0.39 micrones) en comparación con las de Ti (Ra=0.049 micrones). La cuantificación de la adhesión de HGF fue significativamente mayor (p<0.05) en el Ti, mientras que la proliferación no mostró diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Conclusión: Es importante mencionar que, a pesar de que el Ti mostró inicialmente una mayor adhesión celular sobre la superficie, después de 24 hrs las muestras de Zr mostraron una proliferación similar; lo que demuestra que ambas superficies poseen una respuesta biológica comparable.