Efeito da concentração de endotoxina na resposta celular de SCAP a biocerâmicos
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23156/tde-13062024-184945/ |
Resumo: | Durante a terapia endodôntica regenerativa (RET), um material bioativo é usado como barreira coronal, estimulando a migração e proliferação de células-tronco da papila apical (SCAP). Embora tanto o Biodentine quanto o MTA sejam amplamente utilizados na RET pouco se sabe sobre o efeito dos lipopolissacarídeos (LPS) nas propriedades desses materiais em contato com as SCAP. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar in vitro a resposta de SCAP ativadas com LPS sob aplicação de dois biomateriais: Biodentine (BD) (Septodont, Sair Maur de Fossés, França) e MTA (Angelus, Londrina, Brasil). Cultura primária de SCAP foram obtidas a partir de terceiros molares hígidos com rizogênese incompleta, sendo estabelecidas a partir de explantes. As células foram caracterizadas funcionalmente por Vermelho de Alizarina. Os corpos de prova de BD e MTA foram confeccionados e submetidos a diluição seriada de 1/2, 1/4, 1/8. A viabilidade celular foi avaliada usando o brometo de 3-(4,5-dimetiliazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT) com os estímulos de LPS 0.1 e 10 g/mL (Ultrapure E. coli LPS, Cat. LPS-EB, Invivogen, San Diego, EUA) nos períodos de 24h e 48h. As células então foram estimuladas pelas diferentes concentrações de LPS em contato com BD 1/4 ou MTA 1/4 em meio de diferenciação por 14 e 21 dias, sendo avaliado então a capacidade de formação de nódulos mineralizados por Vermelho de Alizarina. Em seguida, a detecção da expressão gênica de marcadores de diferenciação BGLAP, RUNX-2, MEPE e DMP-1 foi avaliada por transcrição reversa (RT) seguida de reação em cadeia da polimerase (PCR) quantitativa. A produção de citocinas TGF-1 e OPG foi avaliada por ELISA após 14 dias de estímulo. A atividade de fosfatase alcalina (ALP) foi avaliada nos períodos de 7, 14 e 21 dias. Resultados: A viabilidade celular aumentou nos grupos BD (1/4, 1/8) e MTA (1/2, 1/4 e 1/8) com LPS 0.1 g/mL após 24 horas, mas diminuiu no grupo BD 1/2. Após 48 horas houve diminuição da viabilidade celular para os grupos de MTA na presença do LPS 10 g/mL. Houve maior diferenciação celular no grupo BD com ambas as concentrações de LPS em 14 e 21 dias, enquanto no grupo MTA o aumento da diferenciação só foi observado na presença do LPS 10 g/mL em 21 dias. A presença do LPS em ambas as concentrações diminuiu a ALP no grupo BD nos períodos avaliados. A produção de OPG e TGF-1 foi menor no grupo MTA, independente da presença do LPS. A expressão de RUNX-2 foi maior no grupo MTA no período de 7 dias, independente da presença do LPS, enquanto a presença do LPS 10 g/mL aumentou a sua expressão no grupo BD no período de 21 dias. A expressão de DMP-1 e MEPE só foi observada a partir de 14 dias no grupo controle e 21 dias nos materiais, não sendo afetada pela presença do LPS. Não foi observada diferença estatística significativa na expressão de BGLAP entre os materiais e concentrações de LPS. Conclui-se que para períodos experimentais curtos a presença do LPS em menores concentrações induz a viabilidade celular, enquanto maiores concentrações reduz a proliferação para algumas diluições de BD e MTA. A maior diferenciação osteo/odontogênica de SCAP foi estimulada pelo BD e por LPS. A ALP foi mais pronunciada no grupo MTA, não sendo afetada pela presença do LPS. O MTA reduziu a produção de OPG e TGF-1 por SCAP enquanto o BD aumentou sua liberação, independente da presença de LPS. A expressão gênica de MEPE, DMP-1 e BGLAP na maioria dos grupos não foi afetada pelo LPS. Por outro lado, a presença do LPS mais concentrado aumentou a expressão de RUNX-2 no grupo BD em 21 dias. |
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Efeito da concentração de endotoxina na resposta celular de SCAP a biocerâmicosEndotoxins concentration effect on the cellular response of SCAP at bioceramicsBiodentineBiodentineCélulas-tronco da papila apicalEndotoxinEndotoxinaMTAMTARegenerative endodontic therapyStem cells from apical papillaTerapia endodôntica regenerativaDurante a terapia endodôntica regenerativa (RET), um material bioativo é usado como barreira coronal, estimulando a migração e proliferação de células-tronco da papila apical (SCAP). Embora tanto o Biodentine quanto o MTA sejam amplamente utilizados na RET pouco se sabe sobre o efeito dos lipopolissacarídeos (LPS) nas propriedades desses materiais em contato com as SCAP. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar in vitro a resposta de SCAP ativadas com LPS sob aplicação de dois biomateriais: Biodentine (BD) (Septodont, Sair Maur de Fossés, França) e MTA (Angelus, Londrina, Brasil). Cultura primária de SCAP foram obtidas a partir de terceiros molares hígidos com rizogênese incompleta, sendo estabelecidas a partir de explantes. As células foram caracterizadas funcionalmente por Vermelho de Alizarina. Os corpos de prova de BD e MTA foram confeccionados e submetidos a diluição seriada de 1/2, 1/4, 1/8. A viabilidade celular foi avaliada usando o brometo de 3-(4,5-dimetiliazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT) com os estímulos de LPS 0.1 e 10 g/mL (Ultrapure E. coli LPS, Cat. LPS-EB, Invivogen, San Diego, EUA) nos períodos de 24h e 48h. As células então foram estimuladas pelas diferentes concentrações de LPS em contato com BD 1/4 ou MTA 1/4 em meio de diferenciação por 14 e 21 dias, sendo avaliado então a capacidade de formação de nódulos mineralizados por Vermelho de Alizarina. Em seguida, a detecção da expressão gênica de marcadores de diferenciação BGLAP, RUNX-2, MEPE e DMP-1 foi avaliada por transcrição reversa (RT) seguida de reação em cadeia da polimerase (PCR) quantitativa. A produção de citocinas TGF-1 e OPG foi avaliada por ELISA após 14 dias de estímulo. A atividade de fosfatase alcalina (ALP) foi avaliada nos períodos de 7, 14 e 21 dias. Resultados: A viabilidade celular aumentou nos grupos BD (1/4, 1/8) e MTA (1/2, 1/4 e 1/8) com LPS 0.1 g/mL após 24 horas, mas diminuiu no grupo BD 1/2. Após 48 horas houve diminuição da viabilidade celular para os grupos de MTA na presença do LPS 10 g/mL. Houve maior diferenciação celular no grupo BD com ambas as concentrações de LPS em 14 e 21 dias, enquanto no grupo MTA o aumento da diferenciação só foi observado na presença do LPS 10 g/mL em 21 dias. A presença do LPS em ambas as concentrações diminuiu a ALP no grupo BD nos períodos avaliados. A produção de OPG e TGF-1 foi menor no grupo MTA, independente da presença do LPS. A expressão de RUNX-2 foi maior no grupo MTA no período de 7 dias, independente da presença do LPS, enquanto a presença do LPS 10 g/mL aumentou a sua expressão no grupo BD no período de 21 dias. A expressão de DMP-1 e MEPE só foi observada a partir de 14 dias no grupo controle e 21 dias nos materiais, não sendo afetada pela presença do LPS. Não foi observada diferença estatística significativa na expressão de BGLAP entre os materiais e concentrações de LPS. Conclui-se que para períodos experimentais curtos a presença do LPS em menores concentrações induz a viabilidade celular, enquanto maiores concentrações reduz a proliferação para algumas diluições de BD e MTA. A maior diferenciação osteo/odontogênica de SCAP foi estimulada pelo BD e por LPS. A ALP foi mais pronunciada no grupo MTA, não sendo afetada pela presença do LPS. O MTA reduziu a produção de OPG e TGF-1 por SCAP enquanto o BD aumentou sua liberação, independente da presença de LPS. A expressão gênica de MEPE, DMP-1 e BGLAP na maioria dos grupos não foi afetada pelo LPS. Por outro lado, a presença do LPS mais concentrado aumentou a expressão de RUNX-2 no grupo BD em 21 dias.During regenerative endodontic therapy (RET), a bioactive material is used as a coronal barrier, stimulating migration and proliferation of stem cells from apical papilla (SCAP). Although both Biodentine and MTA are widely used in RET, little is known about the effect of lipopolysaccharides (LPS) on the properties of these materials in contact with SCAP. Therefore, this study aimed to evaluate in vitro the response of LPS-activated SCAP when exposed to two biomaterials: Biodentine (BD) (Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, France) and MTA (Angelus, Londrina, Brazil). Primary cultures of SCAP were obtained from third molars with incomplete root formation, established from explants. Cells were functionally characterized using Alizarin Red. BD and MTA specimens were prepared and subjected to serial dilution of 1/2, 1/4, 1/8. Cell viability was assessed using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) with LPS stimuli of 0.1 and 10 g/mL (Ultrapure E. coli LPS, Cat. LPS-EB, Invivogen, San Diego, USA) at 24h and 48h to determine the concentration used. Subsequently, cells were stimulated with different LPS concentrations in contact with BD ¼ or MTA ¼ in differentiation media for 14 and 21 days, assessing the capacity for mineralized nodule formation via Alizarin Red. Gene expression of differentiation markers BGLAP, RUNX-2, MEPE, and DMP-1 was evaluated by reverse transcription (RT) followed by quantitative polymerase chain reaction (PCR). The production of cytokines TGF-1 and OPG was assessed by ELISA after 14 days of stimulation. Alkaline phosphatase (ALP) activity was evaluated at 7, 14, and 21 days. Results: Cell viability increased in BD (1/4, 1/8) and MTA (1/2, ¼, 1/8) groups with LPS 0.1 g/mL at 24 hours but decreased in BD ½. After 48 hours, cell viability decreased for MTA groups in the presence of LPS 10 g/mL. Greater cell differentiation was observed in BD with both LPS concentrations at 14 and 21 days, while in MTA, increased differentiation was only observed with LPS 10 g/mL at 21 days. The presence of LPS at both concentrations decreased ALP activity in the BD group across evaluated periods. OPG and TGF-1 production were lower in the MTA group, regardless of LPS presence. RUNX-2 expression was higher in the MTA group at 7 days, regardless of LPS presence, whereas LPS 10 g/mL increased its expression in the BD group at 21 days. DMP-1 and MEPE expression were observed from 14 days in the control group and 21 days in the materials, unaffected by LPS presence. No significant statistical difference was observed in BGLAP expression between materials and LPS concentrations. In conclusion, for short experimental periods, lower LPS concentrations induce cell viability, while higher concentrations reduce proliferation in some dilutions of BD and MTA. Greater osteo/odontogenic differentiation of SCAP was stimulated by BD and LPS. ALP was more pronounced in the MTA group, unaffected by LPS presence. MTA reduced OPG and TGF-1 production by SCAP while BD increased their release, regardless of LPS presence. Gene expression of MEPE, DMP-1, and BGLAP in most groups was unaffected by LPS. Conversely, the presence of higher concentrated LPS increased RUNX-2 expression in the BD group at 21 days.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSipert, Carla RenataValera, Marcia CarneiroSpigariol, Karollyne Santos2024-03-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23156/tde-13062024-184945/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-31T17:42:02Zoai:teses.usp.br:tde-13062024-184945Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-31T17:42:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Durante a terapia endodôntica regenerativa (RET), um material bioativo é usado como barreira coronal, estimulando a migração e proliferação de células-tronco da papila apical (SCAP). Embora tanto o Biodentine quanto o MTA sejam amplamente utilizados na RET pouco se sabe sobre o efeito dos lipopolissacarídeos (LPS) nas propriedades desses materiais em contato com as SCAP. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar in vitro a resposta de SCAP ativadas com LPS sob aplicação de dois biomateriais: Biodentine (BD) (Septodont, Sair Maur de Fossés, França) e MTA (Angelus, Londrina, Brasil). Cultura primária de SCAP foram obtidas a partir de terceiros molares hígidos com rizogênese incompleta, sendo estabelecidas a partir de explantes. As células foram caracterizadas funcionalmente por Vermelho de Alizarina. Os corpos de prova de BD e MTA foram confeccionados e submetidos a diluição seriada de 1/2, 1/4, 1/8. A viabilidade celular foi avaliada usando o brometo de 3-(4,5-dimetiliazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT) com os estímulos de LPS 0.1 e 10 g/mL (Ultrapure E. coli LPS, Cat. LPS-EB, Invivogen, San Diego, EUA) nos períodos de 24h e 48h. As células então foram estimuladas pelas diferentes concentrações de LPS em contato com BD 1/4 ou MTA 1/4 em meio de diferenciação por 14 e 21 dias, sendo avaliado então a capacidade de formação de nódulos mineralizados por Vermelho de Alizarina. Em seguida, a detecção da expressão gênica de marcadores de diferenciação BGLAP, RUNX-2, MEPE e DMP-1 foi avaliada por transcrição reversa (RT) seguida de reação em cadeia da polimerase (PCR) quantitativa. A produção de citocinas TGF-1 e OPG foi avaliada por ELISA após 14 dias de estímulo. A atividade de fosfatase alcalina (ALP) foi avaliada nos períodos de 7, 14 e 21 dias. Resultados: A viabilidade celular aumentou nos grupos BD (1/4, 1/8) e MTA (1/2, 1/4 e 1/8) com LPS 0.1 g/mL após 24 horas, mas diminuiu no grupo BD 1/2. Após 48 horas houve diminuição da viabilidade celular para os grupos de MTA na presença do LPS 10 g/mL. Houve maior diferenciação celular no grupo BD com ambas as concentrações de LPS em 14 e 21 dias, enquanto no grupo MTA o aumento da diferenciação só foi observado na presença do LPS 10 g/mL em 21 dias. A presença do LPS em ambas as concentrações diminuiu a ALP no grupo BD nos períodos avaliados. A produção de OPG e TGF-1 foi menor no grupo MTA, independente da presença do LPS. A expressão de RUNX-2 foi maior no grupo MTA no período de 7 dias, independente da presença do LPS, enquanto a presença do LPS 10 g/mL aumentou a sua expressão no grupo BD no período de 21 dias. A expressão de DMP-1 e MEPE só foi observada a partir de 14 dias no grupo controle e 21 dias nos materiais, não sendo afetada pela presença do LPS. Não foi observada diferença estatística significativa na expressão de BGLAP entre os materiais e concentrações de LPS. Conclui-se que para períodos experimentais curtos a presença do LPS em menores concentrações induz a viabilidade celular, enquanto maiores concentrações reduz a proliferação para algumas diluições de BD e MTA. A maior diferenciação osteo/odontogênica de SCAP foi estimulada pelo BD e por LPS. A ALP foi mais pronunciada no grupo MTA, não sendo afetada pela presença do LPS. O MTA reduziu a produção de OPG e TGF-1 por SCAP enquanto o BD aumentou sua liberação, independente da presença de LPS. A expressão gênica de MEPE, DMP-1 e BGLAP na maioria dos grupos não foi afetada pelo LPS. Por outro lado, a presença do LPS mais concentrado aumentou a expressão de RUNX-2 no grupo BD em 21 dias. |
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