Resposta de células pulpares a biomodificação do colágeno pela acroleína e seu efeito sobre a resistência máxima a tração da matriz dentinária e resistência da união resina-dentina - Gomes, Lays Nobrega [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
Objetivo: Investigar a citotoxicidade transdentinária da acroleína (ACR) sobre células pulpares e a resistência máxima à tração (RMT) da matriz dentinária e resistência da união (RU) resina-dentina após a biomodificação do colágeno dentinário por esse agente promotor de ligações cruzadas. Métodos: Discos de dentina (0,4 mm de espessura) foram obtidos de molares humanos hígidos e adaptados em câmaras pulpares artificiais. Células MDPC-23 foram semeadas na superfície pulpar desses discos e a superfície oclusal foi condicionada com ácido fosfórico por 15s. Sobre a dentina condicionada foi aplicado (n=9): água deionizada (controle), ACR 0,02%, 0,01%, 0,005%, glutaraldeído 5% (GD) ou peróxido de hidrogênio 3%. Após 60s, a superfície foi lavada e as câmaras foram incubadas por 24h. Foi avaliada a viabilidade das MDPC-23 (alamarBlue) aderidas na parede pulpar dos discos e os extratos foram aplicados em novas MDPC-23 e HDPCs (células da polpa dental humana) cultivadas em placas de cultura. Após 24h, essas células foram avaliadas quanto a viabilidade, atividade de fosfatase alcalina (ensaio da timolftaleína), presença de nódulos de mineralização (Alizarin red) e expressão gênica de ALPL, DSPP, MMP2, MMP9 e IL1B (PCRq). Vinte cinco molares adicionais foram seccionados para obter espécimes de dentina (n=50) que foram completamente desmineralizados com ácido fosfórico por 24h. Os espécimes de matriz dentinária foram tratados por 60s com: água, ACR 0,02%, 0,01%, 0,005% ou GD 5% e submetidos ao ensaio de resistência máxima à tração. Por fim, superfícies planas de dentina preparadas em 40 dentes foram condicionadas com ácido fosfórico e tratadas por 60s com água, ACR 0,01%, 0,005% ou GD 5%, seguido de lavagem. Single Bond 2 foi aplicado seguido da construção de um bloco de resina, e após 24h, foram obtidos espécimes (0,81 mm²) para o ensaio de microtração e análise de nanoinfiltração. Os dados foram submetidos aos testes de ANOVA e Tukey (α=0,05). Resultados: Houve redução significante da viabilidade das MDPC-23 semeadas no disco para a ACR 0,02%, ACR 0,01%, GD e peróxido em comparação ao controle. Entretanto, com exceção do peróxido, a maior redução observada foi de apenas 21% para o GD. Para ambas as linhagens celulares em contato com os extratos, a ACR não interferiu negativamente na viabilidade, atividade de ALP e deposição de nódulos. A expressão gênica de IL1B foi a única que não sofreu influência das soluções de tratamento da dentina. De maneira geral, a ACR 0,005% afetou a expressão de um menor número de genes. A RMT da matriz de dentina foi aumentada após a biomodificação com ACR 0,02% e GD 5%. Contudo, a biomodificação da dentina com ACR ou GD não interferiu na RU imediata, sem diferença significante entre os grupos. A presença de nanoinfiltração nas camadas híbridas produzidas sobre a dentina tratada com ACR foi comparável a observada na dentina tratada com água (controle). Conclusão: A aplicação da ACR sobre a dentina condicionada não exerceu efeito tóxico sobre células odontoblastóides e pulpares humanas, entretanto, apenas a maior concentração (0,02%) foi capaz de melhorar a resistência mecânica da matriz dentinária. Por fim, a biomodificação do colágeno pela ACR não exerceu influência na resistência de união imediata a dentina.

Objective: To investigate the transdentinal cytotoxicity of acrolein (ACR) on pulp cells, as well as the ultimate tensile strength (UTS) of the dentin matrix, and the strength of resin-dentin bonds after dentin collagen biomodification with this cross-linker. Methods: Dentin disks (0.4 mm thick) were cut from sound human molars and adapted in artificial pulp chambers. MDPC-23 were seeded on the pulpal side of the disks and the occlusal surface was etched with phosphoric acid for 15s. The etched dentin was treated with (n=9): deionized water (control), 0.02%, 0.01%, 0.005% ACR, 5% glutaraldehyde (GD), or 3% hydrogen peroxide. After 60s, the surface was rinsed, and the chambers were incubated for 24h. The viability of MDPC-23 cells seeded on the disk was assessed (alamarBlue) and the extracts were applied on new MDPC-23 and HDPCs (human dental pulp cells) seeded in culture plates. After 24h, the viability of the cells was investigated as well as the activity of alkaline phosphatase, presence of mineralized nodules (Alizarin red) and ALPL, DSPP, MMP2, MMP9 and IL1b gene expression (qPCR). Additional twenty-five human molars were sectioned to obtain dentin specimens (n=50) which were completely demineralized in 10% phosphoric acid for 24h. The specimens were treated for 60s with: water, 0.02%, 0.01%, 0.005% ACR or 5% GD, and then submitted to a mechanical test to determine the UBS. Finally, flat dentin surfaces prepared in 40 human molars were etched with phosphoric acid and treated for 60s with water, 0.01%, 0.005% ACR, or 5% GD, followed by rinsing. Single Bond 2 was applied, and a resin block was buildup. After 24h, the teeth were cut to produce beam specimens (0.81mm2) submitted to the microtensile test and nanoleakage analysis. Datasets were analyzed by ANOVA and Tukey tests (α=0.05). Results: Significant viability reduction was seen for MDPC-23 seeded on the dentin disks for 0.02%, 0.01% ACR, GD and hydrogen peroxide; however, except for the later, the highest reduction was 21% for GD. Conversely, for both cell lines in contact with the extracts, ACR did not interfere with cell viability, ALP activity, and the presence of mineralized nodules. IL1b was the only gene expression not affected by the treatments. Overall, the expression of a lower number of genes was affected by 0.005% ACR in comparison to the other treatments. The UBS of the dentin matrix was significantly improved after the treatment 0.02% ACR and 5% GD. However, dentin biomodification with these cross-linkers did not interfere with the immediate resin-dentin bond strength. Presence of nanoleakage in hybrid layers produced on dentin treated with ACR was comparable to dentin treated with water (control). Conclusion: The application of ACR on etched dentin was not toxic to odontoblast-like and pulp cells, however, only 0.02% ACR was able to increase the mechanical resistance of dentin matrices. Lastly, collagen biomodification using ACR did not interfere with the immediate bond strength to dentin.
Response of pulp cells to dentin biomodification with acrolein and effect on the ultimate tensile strength of the dentin matrix and the resin-dentin bond
Keywords: Acroleína; Reagentes para ligações cruzadas; Dentina; Polpa dentária; Resistência a tração; Toxicidade; Acrolein; Cross-linking reagents; Dentin; Dental pulp; Tensile strenght; Toxicity