Orientador: Carlos Alberto de Souza Costa / Banca: Osmir Batista de Oliveira Júnior / Banca: Maria Salete Machado Cândido / Banca: Alcebíades Nunes Barbosa / Banca: Adair Luiz Stefanello Busato / Resumo: Este estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de formação de barreira de tecido duro quando da realização de pulpotomias, onde as feridas pulpares foram capeadas com três diferentes materiais. Hidróxido de cálcio, Agregado de Trióxido Mineral (MTA), e PROROOT® MTA foram estudados quanto à morfologia e localização da barreira de tecido reparador formada, e também quanto à extensão do reparo. Três métodos de avaliação (microscopia eletrônica de varredura, lupa estereoscópica e microscópio de luz) foram empregados para analisar as imagens da barreira de tecido duro, e comparados entre si para avaliar a abrangência do espectro de leitura de cada método. Cinco cães Beagle, com idade de doze meses foram utilizados, sendo as pulpotomias realizadas nos segundos, terceiros e quartos pré-molares. Os dentes foram capeados com os materiais experimentais e controle e as cavidades restauradas com amálgama de prata. Após o período mínimo de 90 dias e máximo de 105 os animais foram sacrificados e os dentes submetidos ao processamento laboratorial para avaliação em microscopia eletrônica de varredura. Um programa analisador de imagens foi empregado para delimitar e determinar as áreas dos condutos e compará-las com as áreas das barreiras de tecido duro formadas no local. Os dados da microscopia eletrônica de varredura foram utilizados para verificar a morfologia da barreira. A localização e extensão desta estrutura reparadora foi também avaliada com auxílio de lupa esteroscópica e microscópio de luz. Os resultados obtidos permitiram demonstrar que nos espécimes pertencentes ao grupo PROROOT® ocorreu maior número de reparações completas, caracterizadas pela deposição de barreira de tecido duro, a qual apresentava característica tubular, quando comparado ao grupo hidróxido de cálcio.... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This in vivo study was carried out to evaluate the reparative potential of pulps mechanically exposed following pulpotomy with three different capping agents. Calcium hydroxide, Mineral Trioxide Aggregate (MTA), and PROROOT® MTA were evaluated regarding the morphology, location, and extension of the reparative hardbarrier deposition. Three methods were used to evaluate the images from the reparative area (scanning electron microscope - SEM, stereo microscope - Lupe, and optical microscope). The methods were compared to evaluate the reading spectrum of each applied method. Five Beagle dogs, twelve months-old were used. Pulpotomies were performed in the second, third and forth premolars. The exposed pulps were capped with the selected experimental or control materials and the cavities restored with amalgam. After 90 to 106 days the animals were sacrificed and the teeth surgically removed in bloc were processed for SEM assessment. An image analyzer was used to measure the total area of the exposition and compare it to the area occupied by the hard-barrier. Data from SEM were used to evaluate morphology and location of the hard-barrier formation as well as the percentage of pulpal wound obliteration, which was also measured by stereo microscope and optical microscope. Larger number of samples in which PROROOT® was applied as pulp-capping agent exhibited complete hard-barrier formation when compared to calcium hydroxide and MTA. For most of PROROOT® samples, the hardbarrier exhibited several dentinal tubules. On the other hand, calcium hydroxide samples presented the lowest number of total repairs and the hard-barrier observed in a few samples exhibited amorphous histological characteristics. Finally, it was demonstrated that SEM evaluation does not allow detailed assessment of the hard-barrier formation such as its extension and location... (Complete abstract, click electronic address below) / Doutor

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T10:17:54Z No. of bitstreams: 2 Tese - Omar Zina - 2013.pdf: 1884367 bytes, checksum: ac70615bb4bc9a680a17fead9dac004b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T12:28:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Omar Zina - 2013.pdf: 1884367 bytes, checksum: ac70615bb4bc9a680a17fead9dac004b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T12:28:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Omar Zina - 2013.pdf: 1884367 bytes, checksum: ac70615bb4bc9a680a17fead9dac004b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-13 / The aim of this study was to determine the solution-powder ration and to evaluate the setting time, solubility, dimensional change, pH and radiopacity of White structural and non-structural Portland cement, ProRoot MTA® and MTA BIO® associated to 2% glycolic solution of Aloe vera. Five samples of each material were used for each test according to American National Standards Institute/American Dental Association specification 57. Statistical analyses were carried out using ANOVA and Tukey’s test at 5% level of significance. When sample distribution was non-normal, nonparametric analysis of variance were performed with Kruskal-Wallis test (α=0.05). The results revealed no statistical difference in the water-powder ratio among the tested materials. ProRoot MTA® had the longest setting time (116.50 ± 4.08) (P<0.05). White structural and nonstructural Portland cements did not have means values on the radiopacity test (109.76 ± 10.40 and 118.75 ± 15.44, respectively) in accordance with ANSI/ADA, being significantly different from the MTA-based cements (P<0.05), and demonstrated higher mean solubility values (2.30 ± 0.36 and 2.81 ± 0.40, respectively) (P<0.05). The values for dimensional change of all tested materials were considered acceptable by ANSI/ADA. There were no significant differences between the mean pH values recorded for the materials (p>0.05). It was alkaline from the beginning to the end of the tests. MTA BIO presented lower setting time and lower solubility. The cements did not showed a higher solubility than 3%. All the assessed cements showed acceptable values of dimensional variation and high pH during the test time. MTA BIO and ProRoot MTA had adequate radiopacity values. / Esse estudo teve como objetivo determinar propriedades físico-químicas dos cimentos Portland branco estrutural e não estrutural, ProRoot MTA® e MTA BIO® associados à solução glicólica de Aloe vera a 2%. Após o estabelecimento da proporção pó/líquido para cada cimento, foram analisadas as propriedaes físicoquímicas: tempo de endurecimento, alteração dimensional, pH e radiopacidade. Cinco amostras de cada cimento foram usadas para cada teste, seguindo a especificação n. 57 da American National Standards Institute/American Dental Association (ANSI/ADA). A análise estatística foi realizada usando ANOVA e o teste de Tukey em nível de significância de 5%. Quando a distribuição das amostras foi não normal, a análise de variância não paramétrica foi realizada com o teste de Kruskal-Wallis (α=0,05). Os resultados não mostraram diferenças estatisticamente significantes (p>0,05) entre os cimentos em relação à proporção pó/líquido, que variou de 3,14 a 3,52 gramas. O ProRoot MTA® apresentou o tempo de endurecimento mais longo (116,50 min) e o MTA BIO® o menor (66,75 min) (p<0,05). Os cimentos Portland brancos estrutural e não estrutural apresentaram valores médios de solubilidade mais elevados (2,30 e 2,81%, respectivamente) (p<0,05). Todos os cimentos testados apresentaram valores de alteração dimensional semelhantes entre si (1,00%). O pH dos cimentos manteve-se elevado do início ao final do experimento, não havendo diferenças significantes entre os valores médios obtidos (cimento Portland branco estrutural, 11,96; cimento Portland branco não estrutural, 11,80; MTA BIO® 12,07; ProRoot MTA® 11,77) (p>0,05). Os cimentos Portland branco estrutural e não estrutural não apresentaram valores médios em conformidade com ANSI/ADA no teste de radiopacidade (109,76 e 118,75 mmAl, respectivamente), significantemente diferentes dos cimentos MTA BIO® (156,83 mmAl) e ProRoot MTA® (157,95 mmAl) (p<0,05), que apresentaram valores de densidade radiográfica acima do degrau 3 do penetrômetro de alumínio. O MTA BIO® evidenciou menor tempo de endurecimento e menor percentual de solubilidade. Nenhum cimento apresentou solubilidade maior que 3%. Todos os xiv cimentos analisados mostraram valores aceitáveis de alteração dimensional e pH elevado durante todo o período de teste. O MTA BIO® e o ProRoot MTA® apresentaram valores de radiopacidade adequados..

O objetivo deste estudo foi avaliar: 1) a resposta pulpar de dentes decíduos humanos após pulpotomia com diferentes materiais capeadores por meio de análise clínica, radiográfica e histológica; e 2) a expressão da Proteína 1 da Matriz Dentinária (DMP-1) na resposta pulpar. Vinte e cinco molares decíduos inferiores de 22 crianças com idade entre 6 e 9 anos foram criteriosamente selecionados. Os dentes foram randomicamente divididos nos grupos Formocresol de Buckley diluído a 1/5 (Grupo I - FC), Hidróxido de Cálcio (Grupo II HC), Agregado Trióxido Mineral (Grupo III MTA), Otosporin® + Hidróxido de Cálcio (Grupo IV OTO+HC) e Cimento Portland (Grupo V PC), e tratados pela técnica convencional de pulpotomia em sessão única. As avaliações clínicas e radiográficas foram realizadas até o período normal de esfoliação. Os dentes foram extraídos e processados para análise histológica e imuno-histoquímica. Os resultados clínicos e radiográficos não mostraram diferença estatisticamente significativa nos grupos estudados (p>0,05). A análise estatística da avaliação histológica revelou diferença estatisticamente significativa para presença de barreira dentinária e camada odontoblástica entre o Grupo I(FC) e os Grupos II(HC), III(MTA), IV(OTO+HC) e V(PC) visto que o Grupo I(FC) não apresentou barreira dentinária e camada odontoblástica em nenhuma das lâminas observadas. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos estudados quando da avaliação da calcificação pulpar. Para o item reabsorção interna observou-se diferença estatisticamente significativa entre o Grupo I(FC), II(HC) e os Grupos III(MTA), IV(OTO+HC) e V(PC) onde não se observaram reabsorções internas nas análises histológicas. A análise da expressão da DMP-1 demonstrou para o Grupo I(FC) imunomarcação localizada na região de calcificações pulpares localizadas nas raízes dos dentes avaliados, não havendo camada odontoblástica nem formação de barreira dentinária. Os Grupos II(HC), III(MTA), IV(OTO+HC) e V(PC) apresentaram imunomarcação na região de barreira dentinária e da camada odontoblástica, evidenciando a biocompatibilidade destes materiais, bem como a capacidade indutora para secreção de dentina. A análise conjunta dos resultados obtidos neste trabalho, com o uso de diferentes técnicas, permitiu concluir que todos os materiais empregados apresentaram índices de sucesso clínico e radiográfico aceitáveis para indicação clínica. Na análise histológica os materiais HC, MTA e PC apresentaram melhores resultados no reparo pulpar. A expressão da DMP-1 na resposta pulpar permitiu visualizar a capacidade bioindutora dos materiais HC, MTA e PC no processo de reparo pulpar e formação de barreira. A comparação entre os grupos estudados permitiu constatar que o MTA e o PC se mostraram mais eficientes, proporcionando formação de barreira dentinária e respostas do complexo dentinho-pulpar mais satisfatórias. / The aim of this study was to evaluate: 1) the pulpal response of human primary teeth after pulpotomies with different pulp capping materials through clinical, radiographic and histological analysis; and 2) the expression of Dentin Matrix Protein 1 (DMP-1) in the pulpal response. Twenty-five primary molars of 22 children aged 6-9 years-old were criteriously selected. The teeth were randomly divided into the following groups: Buckleys Formocresol (diluted 1:5) (Group I - FC), Calcium Hydroxide - (Group II CH), Mineral Trioxide Aggregate (Group III MTA), Otosporin® + Calcium Hydroxide (Group IV OTO+CH) and Portland cement (Group V PC); and treated by the conventional technique of pulpotomy at a single appointment. The clinical and radiographic evaluations were performed until the teeth underwent normal exfoliation. The teeth were extracted and processed for histological and immunohistochemical analyses. The clinical and radiographic studies did not show statistically significant difference among the groups studied (p>0.05). The statistical analysis of the histological evaluation revealed statistically significant difference relating to the presence of the dentine barrier and odontoblastic layer between Group I(FC) and Groups II(CH), III(MTA), IV(OTO+CH) and V(PC) since the Group I(FC) did not exhibited dentine barrier and odontoblastic layer in any of the cuts observed. There was no statistically significant difference among the groups studied regarding to the evaluation of pulpal calcification. Concerning to internal resorption, there was a statistically significant difference among Group I(FC), II(CH) and Groups III(MTA), IV(OTO+CH) and V(PC) where internal resorption was not seen in the histological analyses. The analysis of the expression DMP-1 demonstrated for Group I(FC) immunostaining located in the area of pulpal calcifications within the roots of the teeth evaluated; however, neither odontoblastic layer nor dentine barrier were seen. The Groups II(CH), III(MTA), IV(OTO+CH) and V(PC) showed immunostaining in the area of dentine barrier and odontoblastic layer, evidencing the biocompatibility of these materials, as well as, the capacity for inducing dentine secretion. The comprehensive analyses of the results obtained in this study with the use of different techniques enabled to conclude that all materials employed showed clinical and radiographic success rates acceptable for the clinical indication. In the histological analysis, CH, MTA and PC materials exhibited the best results for pulpal repair. The expression of DMP-1 in the pulpal response allowed visualizing the biological inductive capacity of CH, MTA and PC materials on the process of pulpal repair and barrier formation. The comparison among the groups studied enable to find that MTA and PC were more efficient, providing the dentine barrier formation and more satisfactory responses of the dentino-pulpal complex.

Objetivo: Avaliar se a adição de nanopartículas de prata ao cimento MTA branco irá melhorar a ação antimicrobiana sobre Enterococcus faecalis e prevenir a aderência deste microrganismo ao material. Método: Teste de contato direto utilizando corpos de prova dos materiais: MTA branco (n=10) grupo B, MTA cinza (n=10) grupo C, MTA branco + NPAg em pó a 1% em peso (n=10) grupo P, MTA branco + solução de NPAg 50ppm (n=10) grupo L, que foram mantidos a 35&#730;C por 72 horas na suspensão de Enterococcus faecalis em SBF (0.085 UA; 660nm). Alíquotas de 100&#956;L foram tomadas da suspensão a cada 24 horas, realizadas as diluições seriadas e semeadas em triplicata em placa de Petri contendo meio Nutriente acrescido de azul de bromotimol a 0,001%. As placas foram incubadas a 35&#730;C por 48 horas e então realizadas as contagens de UFC. Ao final de 72 horas, corpos de prova em resina (n=10), que haviam sido mantidos na mesma suspensão juntamente com os demais grupos, tiveram a suspensão renovada, tendo sido ajustada para 0.1 UA (660nm). Permaneceram por mais 72 horas em estufa a 35&#730;C e então foram submetidos ao teste de aderência. Resultados: Para a comparação intergrupos considerando a variação do número de UFC em dois períodos houve diferença significante entre o grupo P e demais grupos no intervalo (T0-24h) e no intervalo (48-72h) para o grupo C comparado ao grupo L e P (Teste Anova teste t; &#945;=0.01). Conclusões: Os cimentos MTA cinza e branco, com ou sem nanopartículas, apresentaram ação antimicrobiana sobre Enterococcus faecalis em todos os períodos do teste de contato direto; A adição da nanopartícula de prata em pó promoveu um efeito antimicrobiano em menor tempo sobre o Enterococcus faecalis, no teste de contato direto; O MTA branco, com nanopartículas não permitiu a aderência bacteriana ao final de 72 horas em contato com a suspensão bacteriana de Enterococcus faecalis. / Aim: To evaluate if the addition of silver nanoparticles to white MTA cement will improve the antimicrobial action of Enterococcus faecalis and prevent adherence of this microorganism to the material. Method: Direct contact test using samples of materials: white MTA (n=10) B group, gray MTA (n=10) C group, white MTA + NPAG powder to 1wt% (n=10) P group, white MTA + solution NPAG of 50ppm (n=10) L group were kept at 35&#730;C for 72 hours in Enterococcus faecalis in SBF(0.085AU; 660nm). Aliquots of the suspension were taken every 24 hours, serial dilutions carried out in triplicate and plated on Petri dishes containing nutrient medium plus bromothymol blue 0.001%. The plates were incubated at 35&#730;C for 48 hours and then the CFU counts performed. At the end of 72 hours resin specimens (n=10) which had been kept at the same suspension together with the remaining groups all had renewed suspension having been adjusted to 0.1AU (660nm). Lasted for over 72 hours in an oven at 35&#730;C and then were tested for adhesion. Results: Comparing between those groups consider the variation of numbers of CFU in two periods there was significant differente between the P group and other groups in the interval (T0-24h) and range (48-72h) for group C compared with group L and P (Anova test - t test; &#945;=00:01). Conclusions: The gray and white MTA, with or without nanoparticles showed antimicrobial activity on Enterococcus faecalis at all periods of direct contact test; the silver nanoparticle powder addition promoted an antimicrobial effect in less time on the Enterococcus faecalis in test direct contact; white MTA with nanoparticles prevented bacterial adherence at the end of 72 hours in contact with the bacterial suspension of Enterococcus faecalis.

Objetivo: comparar la resistencia compresiva del agregado trióxido mineral y Biodentine TM en perforaciones de furca de molares inferiores permanentes. Materiales y métodos: se seleccionaron 30 molares inferiores humanas. Se preparó un acceso cavitario endodóntico en cada uno de los dientes para luego decoronarlos y seccionarlos eliminando las raíces, se aplicó silicona por debajo de furca y se agregó acrílico alrededor de los especímenes, empleando un molde cilíndrico. Las muestras fueron divididas aleatoriamente en 3 grupos: Grupo 1: 10 especímenes en los que se creó una perforación de furca, sellada con MTA. Grupo 2: 10 especímenes en los que se creó una perforación de furca, sellada con Biodentine TM . Grupo control negativo: 10 especímenes sin perforación. Después de 30 días, los especímenes fueron sometidos a fuerzas compresivas empleando una máquina de ensayos universales registrando la fuerza necesaria para producir la fractura. Los datos fueron procesados con las pruebas estadísticas ANOVA y Tukey, con un nivel de significancia p<0.05. Resultados: La resistencia compresiva del Biodentine (190.84 MPa) no presentó diferencias estadísticamente significativas al ser comparada con MTA (165.29 MPa) en perforaciones de furca de molares inferiores permanentes, a los 30 días de evaluación. Sin embargo, la resistencia compresiva del MTA sí presentó diferencia estadística significativa al ser comparada con el grupo control (213.46 Mpa). TM Conclusión: El Biodentine presenta valores similares al ser comparado con el grupo control y MTA. Mientras que, MTA presenta diferencias con el control, además de los valores más bajos respecto a los demás grupos. TM / Objective: to compare the compressive strength of mineral trioxide aggregate and BiodentineTM in furca perforations of permanent lower molars. Materials and methods: 30 human lower molars were selected. An endodontic cavity access was prepared in each of the teeth and then decoronated and sectioned eliminating the roots, silicone was applied under the furcation and acrylic was added around the specimens, using a cylindrical mold. The specimens were randomly divided into 3 groups: Group 1: 10 specimens in which a furcation perforation was created, sealed with MTA. Group 2: 10 specimens in which a furcation perforation was created, sealed with Biodentine . Negative control group: 10 specimens without perforation. After 30 days, the specimens were subjected to compressive forces using a universal testing machine recording the force required to produce the fracture. The data were processed with ANOVA and Tukey statistical tests, with a significance level of p<0.05. TM Results: The compressive strength of Biodentine (190.84 MPa) did not present statistically significant differences when compared to MTA (165.29 MPa) in furcation perforations of lower permanent molars at 30 days of evaluation. However, the compressive strength of MTA did show a statistically significant difference when compared to the control group (213.46 MPa). TM Conclusion: Biodentine TM presented similar values when compared with the control group and MTA. While, MTA presents differences with the control, in addition to the lower values with respect to the other groups.

O agregado de trióxido mineral (MTA) tem-se demonstrado aplicável em diversas situações que exigem reparação dos tecidos dentais e periapicais. Contudo, desvantagens relacionadas ao seu elevado custo, propriedades físico-químicas e dificuldade de manuseio têm limitado sua utilização. Neste sentido, um novo cimento de aluminato de cálcio e aditivos (CAC+) foi desenvolvido para superar algumas características negativas do MTA, mantendo, no entanto, suas propriedades satisfatórias. O objetivo deste estudo foi avaliar a progressão de culturas de células osteogênicas e de células indiferenciadas da polpa dental (linhagem OD-21) expostas ao CAC+, utilizando MTA como controle, ou a preparações alternativas do CAC+, com maior conteúdo de cloreto de cálcio (CaCl2) e/ou com substituição do óxido de zinco por óxido de bismuto como radiopacificador. Para isso, células osteogênicas derivadas de calvárias de ratos ou células da linhagem OD-21 foram crescidas sobre Thermanox® por 24 h e expostas, por períodos de até 14 dias, a amostras dos diferentes materiais, posicionadas sobre Transwell®. Em células osteogênicas, apesar de a proximidade com as amostras de CAC+ e MTA inibir o crescimento celular, nas áreas periféricas das lamínulas, foram observados proliferação, viabilidade celular e expressão de marcadores-chave da diferenciação osteoblástica, que precederam a mineralização da matriz extracelular. Culturas expostas ao CAC+, comparativamente ao MTA, exibiram aumentos na viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina e na expressão de marcadores de diferenciação, o que não se repetiu para células OD-21. Além disso, demonstrou-se que os efeitos destes cimentos sobre a osteogênese in vitro variaram de acordo com o período de exposição das culturas, sendo mais favoráveis durante sua fase proliferativa. Entre as preparações de CAC+, verificou-se que o aumento no teor de CaCl2 promoveu maior disponibilização de Ca2+ no meio de cultura, o que correspondeu a maior diferenciação celular e formação de matriz mineralizada em culturas de células osteogênicas e OD-21, e à redução de efeitos negativos da adição de óxido de bismuto sobre osteoblastos. Conclui-se que o CAC+ favorece o desenvolvimento do fenótipo osteogênico, atuando principalmente em células em estágios iniciais de diferenciação e que a adição de CaCl2, independentemente do agente radiopacificador, potencializa os efeitos benéficos sobre células osteogênicas e favorece o desenvolvimento e diferenciação de células indiferenciadas derivadas do tecido pulpar, podendo ser considerado como material alternativo ao MTA. / Mineral trioxide aggregate (MTA) has been successfully applied in endodontic procedures in which dental and periapical tissue repair are required. However, some drawbacks of MTA as high cost, physicochemical properties and difficulty in handling have limited its use. In this context, a novel calcium aluminate cement plus additives (CAC+) has been developed to overcome some negative features of MTA. The aim of this study was to evaluate the progression of either osteogenic cell cultures or undifferentiated dental pulp-derived ones (OD-21 cell line) exposed to CAC+ or to alternative formulations of CAC+ with a higher content of calcium chloride (CaCl2) and/or replacement of zinc oxide by bismuth oxide as radiopacifier agent. Rat calvaria-derived cells or OD-21 cells were grown on Thermanox® coverslips for 24 h and exposed to samples of CAC+ or MTA (control) placed on Transwell® for periods of up to 14 days. In osteogenic cell cultures, the proximity to MTA or CAC+ samples inhibited cell growth, whereas at distance it was observed cell proliferation, cell viability and expression of differentition markers prior to mineralization of the extracellular matrix. Comparatively to MTA, osteogenic cell cultures exposed to CAC+ exhibited higher cell viability, alkaline phosphatase activity and expression of key osteoblast markers, contrary to what was observed for OD-21 cells. Furthermore, it was demonstrated that the effects of these cements on in vitro osteogenesis varied according to the timing of exposure, with a more favorable impact during the proliferative phase of cultures. Among the diverse formulations of CAC+, it was found that the increase in the CaCl2 content promoted greater availability of Ca2+ in the culture medium, which corresponded to higher cell differentiation and mineralized matrix formation in osteoblastic cell cultures and OD-21 cells, while reducing the negative effects of bismuth oxide on osteoblasts. In conclusion, CAC+ supported the acquisition of the osteogenic cell phenotype, mostly for cells in early stages of differentiation. Additionaly, the increase in the CaCl2 content, regardless of the radiopacifier agent, potentiates the beneficial effects on osteogenic cells and promotes the growth and differentiation of OD-21 cells, rendering CAC+ a potential alternative material to replace MTA in endodontic procedures.

O agregado de trióxido mineral (MTA) tem-se demonstrado aplicável em diversas situações que exigem reparação dos tecidos dentais e periapicais. Contudo, desvantagens relacionadas ao seu elevado custo, propriedades físico-químicas e dificuldade de manuseio têm limitado sua utilização. Neste sentido, um novo cimento de aluminato de cálcio e aditivos (CAC+) foi desenvolvido para superar algumas características negativas do MTA, mantendo, no entanto, suas propriedades satisfatórias. O objetivo deste estudo foi avaliar a progressão de culturas de células osteogênicas e de células indiferenciadas da polpa dental (linhagem OD-21) expostas ao CAC+, utilizando MTA como controle, ou a preparações alternativas do CAC+, com maior conteúdo de cloreto de cálcio (CaCl2) e/ou com substituição do óxido de zinco por óxido de bismuto como radiopacificador. Para isso, células osteogênicas derivadas de calvárias de ratos ou células da linhagem OD-21 foram crescidas sobre Thermanox® por 24 h e expostas, por períodos de até 14 dias, a amostras dos diferentes materiais, posicionadas sobre Transwell®. Em células osteogênicas, apesar de a proximidade com as amostras de CAC+ e MTA inibir o crescimento celular, nas áreas periféricas das lamínulas, foram observados proliferação, viabilidade celular e expressão de marcadores-chave da diferenciação osteoblástica, que precederam a mineralização da matriz extracelular. Culturas expostas ao CAC+, comparativamente ao MTA, exibiram aumentos na viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina e na expressão de marcadores de diferenciação, o que não se repetiu para células OD-21. Além disso, demonstrou-se que os efeitos destes cimentos sobre a osteogênese in vitro variaram de acordo com o período de exposição das culturas, sendo mais favoráveis durante sua fase proliferativa. Entre as preparações de CAC+, verificou-se que o aumento no teor de CaCl2 promoveu maior disponibilização de Ca2+ no meio de cultura, o que correspondeu a maior diferenciação celular e formação de matriz mineralizada em culturas de células osteogênicas e OD-21, e à redução de efeitos negativos da adição de óxido de bismuto sobre osteoblastos. Conclui-se que o CAC+ favorece o desenvolvimento do fenótipo osteogênico, atuando principalmente em células em estágios iniciais de diferenciação e que a adição de CaCl2, independentemente do agente radiopacificador, potencializa os efeitos benéficos sobre células osteogênicas e favorece o desenvolvimento e diferenciação de células indiferenciadas derivadas do tecido pulpar, podendo ser considerado como material alternativo ao MTA. / Mineral trioxide aggregate (MTA) has been successfully applied in endodontic procedures in which dental and periapical tissue repair are required. However, some drawbacks of MTA as high cost, physicochemical properties and difficulty in handling have limited its use. In this context, a novel calcium aluminate cement plus additives (CAC+) has been developed to overcome some negative features of MTA. The aim of this study was to evaluate the progression of either osteogenic cell cultures or undifferentiated dental pulp-derived ones (OD-21 cell line) exposed to CAC+ or to alternative formulations of CAC+ with a higher content of calcium chloride (CaCl2) and/or replacement of zinc oxide by bismuth oxide as radiopacifier agent. Rat calvaria-derived cells or OD-21 cells were grown on Thermanox® coverslips for 24 h and exposed to samples of CAC+ or MTA (control) placed on Transwell® for periods of up to 14 days. In osteogenic cell cultures, the proximity to MTA or CAC+ samples inhibited cell growth, whereas at distance it was observed cell proliferation, cell viability and expression of differentition markers prior to mineralization of the extracellular matrix. Comparatively to MTA, osteogenic cell cultures exposed to CAC+ exhibited higher cell viability, alkaline phosphatase activity and expression of key osteoblast markers, contrary to what was observed for OD-21 cells. Furthermore, it was demonstrated that the effects of these cements on in vitro osteogenesis varied according to the timing of exposure, with a more favorable impact during the proliferative phase of cultures. Among the diverse formulations of CAC+, it was found that the increase in the CaCl2 content promoted greater availability of Ca2+ in the culture medium, which corresponded to higher cell differentiation and mineralized matrix formation in osteoblastic cell cultures and OD-21 cells, while reducing the negative effects of bismuth oxide on osteoblasts. In conclusion, CAC+ supported the acquisition of the osteogenic cell phenotype, mostly for cells in early stages of differentiation. Additionaly, the increase in the CaCl2 content, regardless of the radiopacifier agent, potentiates the beneficial effects on osteogenic cells and promotes the growth and differentiation of OD-21 cells, rendering CAC+ a potential alternative material to replace MTA in endodontic procedures.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Brasseler USA (Savannah, GA) developed and introduced a bioceramic putty called EndoSequence Root Repair Material (ERRM) that can be used as a retrofilling material for surgical endodontics. The material is said to have many of the same chemical, physical, and biological properties as mineral trioxide aggregate (MTA), but with superior handling characteristics. The material is composed of calcium silicates, monobasic calcium phosphate, zirconium oxide, tantalum oxide, proprietary fillers, and thickening agents. ERRM is said by the manufacturer to bond to adjacent dentin, have no shrinkage, be highly biocompatible, hydrophilic, radiopaque, and antibacterial due to a high pH during setting. Investigations on the sealing properties of this material have not yet been conducted. The purpose of this study was to compare the microbial leakage of Enterococcus faecalis in teeth with root-end fillings using ProRoot MTA and Brasseler’s ERRM in a dual-chamber bacterial leakage model as described by Torabinejad and colleagues. The aim of this investigation was to compare the bacterial microleakage of these two root-end filling materials exists. Sixty-two human, single-rooted, mandibular premolars in which extraction was indicated were accessed and instrumented in an orthograde fashion with hand and rotary files. Root resection of the apical 3 mm was then completed and root-end retropreparations were created for placement of root-end filling material. Twenty-seven of these premolars had root-end fillings using ProRoot MTA and 27 had root-end fillings using ERRM. Two teeth were used as a positive control group with no root-end filling, and two other teeth were used as a negative control group and were sealed and coated with dentin bonding agent. The teeth were then evaluated for microleakage using a dual-chamber bacterial microleakage model for 40 days as described by Torabinejad and colleagues. Microleakage was determined by the presence of turbidity in the lower chamber of the apparatus and was assessed each day. Fresh samples of E. faecalis were used every three days to inoculate the apparatus and serve as a bacterial challenge for the materials. Results were recorded every day for 30 days. The outcome of interest (bacterial turbidity) and time-to-leakage (in days) were determined for each of the samples. Survival analysis was used to compare the two groups with a Kaplan-Meier plot to visualize the results and a nonparametric log-rank test for the group comparison. The microleakage of ERRM was not statistically different (p > 0.05) than leakage of ProRoot MTA when subjected to E. faecalis over the 40 day observation period. Both groups had a small number of early failures (within 4 days) and no leakage was observed for the remaining 40 days of the study. Therefore, the null hypothesis was rejected. The results of this research support the use of either of these two materials when compared with the controls. The microleakage of Brasseler’s EndoSequence Root Repair Material was at least as good as ProRoot Mineral Trioxide Aggregate when tested with E. faecalis.