Efeito citotóxico e potencial de biomineralização de um novo ciclotrifosfato de cálcio

Abstract

O objetivo deste estudo foi sintetizar e caracterizar um novo ciclotrifosfato com substituição do íon sódio (Na+) do trimetafosfato de sódio (NaTMP) por íons cálcio (Ca++), e verificar seu efeito, citotóxico e potencial de biomineralização. O ciclotrifosfato contendo cálcio (CaTMP) foi sintetizado utilizando uma coluna para cromatografia e adição de solução contendo hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Em seguida, o CaTMP foi caracterizado morfologicamente por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS). Células de linhagem MDPC 23 foram cultivadas em meio DMEM e expostas a diluições seriadas a partir da concentração 1% CaTMP e 5 % NaTMP (não diluída, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 e 1/128 diluição) e determinada a citotoxicidade pelo ensaio de MTT por 24, 48 e 72h. eterminadas as concentrações com menor citotoxicidade, as MDPC-23 foram cultivadas em DMEM, durante 1 e 3 semanas e o potencial de biomineralização avaliado por coloração de vermelho de alizarina. Os resultados foram submetidos à ANOVA a dois critérios e o teste de Student Newman-Keuls para o MTT e ANOVA e o teste de Tukey para o vermelho de alizarina (p<0,05). O processo de síntese por cromatografia levou à substituição total dos átomos de Na por átomos de Ca e as partículas apresentaram tamanho homogêneo. Nos tempos de 24h e 72h houve um aumento da viabilidade celular para todas as diluições do CaTMP quando comparado ao NaTMP, exceto para diluição 1/64 no tempo de 72h. Com relação ao potencial de mineralização, foi possível observar que na semana 1 (1S) que não houve diferença entre o controle e os grupos contendo NaTMP e CaTMP. Quando comparado a 1S e a 3S é possível observar um aumento dos valores na deposição de matriz mineralizada para todos os grupos, principalmente nas diluições 1/64 e 1/128 CaTMP. Conclui-se que o novo composto sintetizado, CaTMP, foi citocompatível e apresenta potencial de biomineralização.

The objective of this study was to synthesize and characterize a new cyclotriphosphate with replacement of the sodium ion (Na+) of sodium trimetaphosphate (NaTMP) by calcium ions (Ca++), and to verify its cytotoxic effect and biomineralization potential. The calcium cyclotriphosphate (CaTMP) was synthesized using a chromatography column and addition of a solution containing calcium hydroxide (Ca(OH)2). Next, CaTMP was characterized morphologically using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). MDPC-23 cell lines were cultivated in DMEM medium and exposed to serial dilutions starting from 1% CaTMP and 5% NaTMP (undiluted, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 and 1/128 dilution) and cytotoxicity was determined by the MTT assay for 24, 48 and 72h. Having determined the concentrations with the lowest cytotoxicity, MDPC-23 were cultivated in DMEM for 1 and 3 weeks and the biomineralization potential was assessed by alizarin red staining. The results were submitted to two-way ANOVA and the Student Newman-Keuls test for MTT and ANOVA and Tukey's test for alizarin red (p<0.05). The chromatographic synthesis process led to the total replacement of Na atoms by Ca atoms and the particles presented a homogeneous size. At 24h and 72h there was an increase in cell viability for all dilutions of CaTMP when compared to NaTMP, except for dilution 1/64 at 72h. Regarding the mineralization potential, it was possible to observe that in week 1 (1S) there was no difference between the control and the groups containing NaTMP and CaTMP. When compared to 1S and 3S, it is possible to observe an increase in the values of mineralized matrix deposition for all groups, especially in the 1/64 and 1/128 CaTMP dilutions. It is concluded that the new synthesized compound, CaTMP, was cytocompatible and has biomineralization potential.