Efeito da laserterapia de baixa potência e do fator de crescimento epidérmico sobre a indução do metabolismo celular em superfícies de titânio e zircônia - Pansani, Taisa Nogueira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
A fixação do tecido conjuntivo à superfície dos abutments de implantes dentários impede a migração apical do epitélio juncional e previne a reabsorção da crista óssea normalmente ocasionada pela inflamação peri-implantar, o qual promove comprometimento estético e o sucesso do procedimento reabilitador. O uso de terapias para favorecer a adesão celular, a fim de induzir um selamento biológico efetivo, pode melhorar as condições estéticas e funcionais nas reabilitações protéticas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da laserterapia de baixa potência (LBP) e do recobrimento de superfícies de titânio (Ti) e zircônia (ZrO2) com fator de crescimento epidérmico (EGF), sobre a adesão e metabolismo de células da mucosa oral humana expostas ao estímulo inflamatório com o fator de necrose tumoral α (TNF-α). Fibroblastos de gengiva e células epiteliais foram isolados e cultivados sobre discos de Ti e ZrO2, simulando o selamento biológico in vitro. Nos grupos com EGF, este fator de crescimento foi aplicado sobre as superfícies de Ti e ZrO2 previamente ao cultivo celular. Após a semeadura das células, estas foram irradiadas 3 vezes com LBP (LaserTABLE, InGaAsP, 780±3nm), em intervalos de 24 h, nas doses de 0,5 J/cm2; 1,5 J/cm2 e 3,0 J/cm2, de acordo os grupos estabelecidos e então, o TNF-α foi aplicado sobre as mesmas por 24 h. Foram realizadas as análises de rugosidade da superfície dos discos por Microscopia Confocal (n=8) e de liberação do EGF dos substratos recobertos, além da avaliação da adesão celular por fluorescência direta. A viabilidade celular (AlamarBlue, n=8), expressão gênica de IL-6, IL-8 e VEGF (qPCR, n=5), síntese de IL-6, IL-8 (ELISA, n=6), bem como a morfologia e adesão celular (MEV e Fluorescência, n=2) foram avaliados. Nos fibroblastos foi realizada cultura 3D em matriz de colágeno e avaliação morfológica em microscópio Confocal (n=2). Os dados quantitativos obtidos foram submetidos aos testes estatísticos de ANOVA complementado por Tukey ou Games-Howell ao nível de significância de 5%. Observou-se aumento da rugosidade média (Ra) após o recobrimento dos discos com EGF, porém com liberação imediata deste fator de crescimento e incorporação do mesmo após 1 h de contato com as células. Para todos os grupos experimentais observou-se aumento da viabilidade dos fibroblastos e das células epiteliais quando semeados sobre superfície de Ti comparados ao grupo controle. Quando as células foram semeadas sobre superfícies de ZrO2 apenas as células epiteliais tratadas com LBP apresentaram aumento na viabilidade. Maior síntese de IL-6 e IL-8 foram verificadas nos grupos tratados com TNF-α, sendo que as terapias testadas, especialmente a LBP na dose de 3,0 J/cm2 inibiu a expressão das interleucinas independente do tipo de células e superfície. Houve aumento na expressão gênica de IL-6 de ambas células tratadas com TNF-α semeadas sobre discos de Ti e ZrO2 com modulação negativa na síntese desta interleucina quando tratados com LBP e EGF. Resultados semelhantes foram observados para expressão de IL-8 pelas células epiteliais submetidas aos tratamentos com TNF-α e EGF. Também foi observado aumento na expressão gênica de VEGF pelos fibroblastos expostos ao EGF e submetidas à LBP com redução na expressão gênica de VEGF nos grupos expostos ao TNF-α. Independente dos grupos avaliados, houve espalhamento uniforme das células por toda superfície dos discos de Ti e ZrO2 quando realizada a MEV. Porém foi observado alterações no citoesqueleto das células na presença do estímulo inflamatório bem evidentes quando realizada cultura 3D de fibroblastos através da Microscopia Confocal. De acordo com as metodologias usadas neste estudo, foi possível demonstrar que o EGF e parâmetros específicos de LBP podem biomodular a resposta inflamatória celular, auxiliando na recuperação destas células quando expostas a agentes inflamatórios.

The attachment of the connective tissue to abutment surface of dental implants prevents the apical migration of the junctional epithelium and the bone crest reabsorption, normally caused by the peri-implant inflammation, which compromises the aesthetics and the success of the rehabilitation procedure. The use of therapies to promote cell adhesion in order to induce effective biological sealing can improve aesthetic and functional conditions in prosthetic rehabilitation. The aim of this study was to evaluate the effects of low-level laser therapy (LLLT) and surfaces coating of titanium (Ti) and zirconia (ZrO2) with epidermal growth factor (EGF) on adhesion and metabolism of oral mucosa cells exposed or not to tumor necrosis alpha (TNF-α) inflammatory stimuli. Gingival fibroblasts and epithelial cells were isolated and seeded on surface Ti or ZrO2 surfaces, simulating the in vitro biological sealing. In EGF-coated groups, this growth factor was applied to Ti and ZrO2 surfaces prior to cell culture. After seeding cells, they were irradiated 3 times with LLLT (LaserTABLE, InGaAsP, 780 ± 3 nm) at 24 h intervals at doses of 0.5 J/cm2, 1.5 J/cm2 and 3.0 J/cm2, according to the established groups and then, TNF-α was applied to them for 24 h. Discs surface roughness analyzes were performed by confocal microscopy (n=8), EGF release of the coated substrates and cell adhesion by direct fluorescence. Cell viability (AlamarBlue, n=8), IL-6, IL-8 and VEGF (qPCR, n=5) gene expression, IL-6, IL-8 (ELISA, n=6) synthesis, as well as cell morphology and adhesion (SEM and Fluorescence, n=2) were evaluated. For fibroblasts, 3D culture in collagen matrix and morphological evaluation under Confocal Microscopy were performed (n=2). Quantitative data obtained were submitted to ANOVA statistical test complemented by Tukey or Games-Howell at 5% of significance level. It was observed an increase of roughness average (Ra) after the EGF-coating, but with immediate release of this growth factor and its incorporation after 1 h of contact with the cells. For all experimental groups, the viability of fibroblasts and epithelial cells was increased when cells were seeded onto Ti surface compared to the control group. When cells were seeded onto ZrO2 surfaces only LLLT-treated epithelial cells demonstrated increased viability. Increased IL-6 and IL-8 synthesis were observed in the TNF-α treated groups and the LLLT tested, especially 3.0 J/cm2 laser dose inhibited the interleukin expression regardless of cell type and surface. Increased IL-6 gene expression in both cells seeded onto Ti and ZrO2 discs and treated with TNF-α, and down modulation in this interleukin synthesis when cells were submitted to LLLT and EGF treatments. Similar results were observed for IL-8 expression by epithelial cells submitted to TNF- α and EGF. There was also an increase in VEGF gene expression by fibroblasts submitted to EGF and LLLT with decreased VEGF gene expression in TNF-α-treated groups. Regardless of the groups evaluated, there was uniform spread of cells throughout the Ti and ZrO2 discs when SEM was performed. However, alterations in the cells’ cytoskeleton were very evident in the presence of inflammatory stimulus when fibroblast 3D culture in collagen matrix was performed by Confocal Microscopy. According to the methodologies used in this laboratorial study, it was possible to demonstrate that EGF and specific LLLT parameters can biomodulate some inflammatory cell responses, improving the recovery of cell exposed to inflammatory conditions.
Effects of low-level laser therapy and epidermal growth factor on cell metabolism in titanium and zirconia surfaces
Keywords: Titânio; Zircônio; Terapia com luz de baixa intensidade; Fator de crescimento epidérmico; Titanium; Zirconium; Low-level light therapy; Epidermal growth factor