Resultados de pesquisas prévias tem encontrado potencial aumentado para a consolidação de enxertos ósseos mediante desmineralização do material enxertado e/ou das superfícies de consolidação. Entretanto há carência de embasamento apoiado em evidências biológicas do benefício de tal procedimento. Para testar esta hipótese, o tecido ósseo da calvária de cobaias (Cavia porcellus) foi exposto ao condicionamento por ácido cítrico durante 15, 30, 90 e 180 segundos (grupos teste). Quarenta e cinco discos ósseos de três milímetros de diâmetro foram removidos dos animais, dos quais 36 foram condicionados com ácido cítrico pH 1 a 50% e nove não receberam condicionamento (grupo controle). Sobre nove discos de cada grupo foram cultivados pré-osteoblastos MC3T3-E1 durante 24, 48 e 72 horas (três discos de cada grupo em cada tempo). Análises da morfologia celular, do número de células aderidas sobre as superfícies e da área de cobertura destas superfícies por préosteoblastos foram realizadas à microscopia eletrônica de varredura. Observou-se aumento do número de células aderidas às superfícies com o tempo, independentemente de haver condicionamento ou de seu tempo de aplicação. Entretanto, essa diferença só foi estatisticamente significante intragrupos (p<0,05) e quando comparados os períodos de 24 e 72 horas de incubação. A área de cobertura das superfícies por células aumentou significantemente com o tempo somente nos grupos teste, também entre os períodos de incubação de 24 e 72 horas (p<0,01). O grupo controle apresentou-se com 50% ou menos de área de cobertura superficial em relação aos demais. A duração de aplicação do ácido não interferiu significantemente nesse parâmetro de avaliação, mas nos grupos 15 e 30, a área de recobrimento ósseo mais do que triplicou às 72 horas em relação às 24 horas (p<0,01), com cerca de 70% das superfícies cobertas por células, contra 30% no grupo controle. Conclui-se que a desmineralização óssea nos tempos de condicionamento estudados propicia um substrato sobre o qual as células pré-osteoblásticas adquirem morfologia compatível com estágio de diferenciação mais avançado, promovendo maior cobertura de área, o que aumenta o potencial para deposição de novo osso sobre essas superfícies em comparação ao tecido não condicionado. / Results of previous research has found increased potential for the consolidation of bone grafts by demineralization of the graft material and / or areas of consolidation. However there is a lack of foundation supported by biological evidence of benefits from such procedures. To test this hypothesis, the bone tissue of the calvaria of guinea pigs (Cavia porcellus) were exposed to conditioning by citric acid for 15, 30, 90 and 180 seconds (test group). Forty-five bone disks measuring three millimeters in diameter were removed from the animals, of which 36 were conditioned with citric acid pH 1 to 50% and nine did not receive conditioning (control group). About nine disks in each group were pre-cultured with MC3T3- E1 osteoblasts for 24, 48 and 72 hours (three discs of each group at each time point). Analysis of cell morphology, number of cells attached on the surface and the coverage area of these surfaces by pre-osteoblasts were performed on scanning electron microscopy. There was na increase in the number of cells attached to surfaces over time, regardless of conditioning or application time. However, this difference was not statistically significant intra-group (p <0.05) when comparing the periods of 24 and 72 hours of incubation. The coverage area of the surfaces of cells increased significantly with time only in the test groups, also among the incubation periods of 24 and 72 hours (p <0.01). The control group presented with 50% or less of surface area coverage compared to the other. The duration of application of the acid did not affect significantly this parameter of evaluation, but in groups 15 and 30, the bonearea covered more than tripled from 24 to 72 hours (p <0.01), with about 70 % of the area covered by cells, versus 30% in the control group. It was concluded that bone demineralization in the studied conditioning times provides a substrate on which cells acquire pre-osteoblastic morphology compatible with more advanced stage of differentiation, promoting greater coverage area, which increases the potential for deposition of new bone on these surfaces compared to the tissue-air basis.

A menopausa é provocada pela falência da produção de hormônios ovarianos e tem como consequências alterações desfavoráveis no metabolismo e perda de massa óssea. O declínio da produção de estrógeno é considerado um grande fator de risco para o desenvolvimento da osteoporose em mulheres e como tratamento faz-se o uso da Terapia de Reposição Hormonal. No entanto, esta terapia tem trazido riscos á saúde de alguns grupos de mulheres. Como alternativa ao tratamento tradicional, tem-se os fitoestrógenos, e com eles as isoflavonas, encontradas principalmente na soja, Trifolium pratense e Cimicifuga racemosa. Este estudo teve como objetivo comparar a capacidade de estimular a osteogênese in vitro, a partir de cultura de osteoblastos derivados de células tronco mesenquimais, em duas preparações de fitoestrógenos: O extrato de soja biotransformado pelo fungo Aspergillus awamori (ESBF), e o Menoflavon® 40mg (Melbrosin International) composto pela isoflavona Trifolium pratense. Para este objetivo foram realizadas: a) Avaliação do crescimento e proliferação celular b) Viabilidade e crescimento das culturas de osteoblastos. c) Dosagem de proteína total das culturas de osteoblastos. d) Determinação da atividade específica da enzima fosfatase alcalina. e) Formação da matriz mineralizada. O Menoflavon® foi testado nas concentrações de 28,75 nM de daidzeína (D) + 7,5 nM de genisteína (G) (0,5 ?g/mL de Menoflavon®); 57,5 nM de D + 15 nM de G (1 ?g/mL de Menoflavon®); e 230 nM de D + 60 nM de G (4 ?g/mL de Menoflavon®); controle padrão de 57,5 nM de D + 15 nM de G comercial e controle de dimetilsulfóxido (DMSO). O ESBF foi testado nas concentrações de 1,181 nM de D + 0,922 nM de G (0,5 ?g/mL de ESBF); 2,361 nM de D + 1,845 nM de G (1 ?g/mL de ESBF); 9,445 nM de D + 7,379 nM de G (4 ?g/mL de ESBF); controle padrão de 2,361 nM de D + 1,845 nM de G comercial e controle de DMSO. Com a metodologia do MTT (3[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-brometo difenil tetrazolium) e da Resazurina comprovamos que não houve morte celular nas concentrações testadas com as duas formulações. A dosagem de proteínas totais manteve-se constante com as duas formulações e a formação de matriz mineralizada também manteve-se constante em relação ao controle para ambos. A atividade específica da fosfatase alcalina teve um decréscimo significativo ao 14º dia com todas as concentrações testadas e ao 21º dia com algumas concentrações de Menoflavon e com o ESBF decresceu em alguns dias, no entanto manteve-se estável no restante do teste. O ESBF mostrou ser melhor que o Menoflavon®, já que obtivemos resultados semelhantes e sua concentração é 24 vezes menor. No entanto, o estudo realizado mostrou que tanto o ESBF quanto o Menoflavon® não são capazes de estimular a osteogênese in vitro, a partir de cultura de osteoblastos derivados de células tronco mesenquimais. / Menopause is caused by failure in the production of ovarian hormones and its consequences are unfavorable changes in metabolism and bone loss. The decline in estrogen production is considered a major risk factor for the development of osteoporosis in women, and the Hormone Replacement Therapy is used as treatment. However, this therapy has brought some risks to the health of some groups of women. As an alternative to the traditional treatment, phytoestrogens as isoflavones, found mainly in soy, Trifolium pratense, Cimicifuga racemosa and rye can be used. This study aimed to compare the ability of two preparations of phytoestrogens to stimulate osteogenesis in vitro (from cultures of osteoblasts derived from mesenchymal stem cells): soy extract biotransformed by the fungus Aspergillus awamori (ESBF), and Menoflavon® 40mg (Melbrosin International) composed by the isoflavone Trifolium pratense. With this objective, were used: a) Evaluation of cell growth and proliferation; b) Viability of the cultures of osteoblasts; c) Determination of total protein from the cultures of osteoblasts; d) Determination of the specific activity of the enzyme alkaline phosphatase; e) Formation of mineralized matrix. Menoflavon® was tested at the concentrations of 28.75 nM of daidzein (D) + 7.5 nM of genistein (G) (Menoflavon® 0.5 ?g/mL); 57.5 nM D + 15 nM G (Menoflavon® 1 ?g/mL); and 230 nM D + 60 nM G (Menoflavon® 4 ?g/mL); standard control of commercial 57.5 nM D + 15 nM G and DMSO control. ESBF was tested at the concentrations of 1.181 nM D + 0.922 nM G (ESBF 0.5 ?g/mL); 2.361 nM D + 1.845 nM G (ESBF 1 ?g/mL); 9.445 nM D + 7.379 nM G (ESBF 4 ?g/mL); standard control of commercial 2.361 nM D + 1.845 nM G and dimetilsulfoxide (DMSO) control. With the MTT and Resazurin methods we verified that there was no cell death for all concentrations tested with the two formulations. The amount of total protein remained constant with the two formulations, and the formation of mineralized matrix also were the same as the control. The specific activity of alkaline phosphatase decreased significantly on day 14 for all concentrations tested, and at day 21 for some concentrations of Menoflavon®, with the ESBF decreased some days, however remained constant in the other tests. Therefore, ESBF proved better than Menoflavon®, since we obtained similar results for both, but the concentration of ESBF is 24 times smaller than the concentration of Menoflavon®. However, both the ESBF and the Menoflavon® were not capable of stimulating osteogenesis in vitro from cultures of osteoblasts derived from mesenchymal stem cells.

Introdução: Os corticosteróides e a persistência do hiperparatiroidismo são os principais fatores envolvidos na perda de massa óssea de pacientes ao longo do primeiro ano de transplante renal (TR).Os estudos no TR tardio são muito contraditórios,uma vez que as populações avaliadas foram heterogêneas.Os resultados revelaram diminuição da formação e aumento da reabsorção óssea além de defeito na mineralização. Objetivos: 1) Avaliar o metabolismo mineral e o tecido ósseo após o segundo ano de transplante renal em pacientes com boa função do enxerto e sem fatores de risco para a perda de massa óssea. 2) Determinar os possíveis fatores determinantes da massa e remodelação óssea. 3) Estudar a atividade funcional dos osteoblastos in vitro. Métodos: Avaliamos 27 pacientes transplantados renais com idade entre 18 a 50 anos (36,4 + 8,9 anos) boa função do enxerto (clearance de creatinina > 50ml/min), recebendo o mesmo esquema imunossupressor desde o início do TR e doses mínimas de corticosteróides. Todos apresentavam função gonadal normal. Excluímos os pacientes submetidos a paratiroidectomia, que receberam tratamento prévio com cálcio, vitamina D ou bisfosfonato. Os pacientes foram submetidos a avaliação clínica, laboratorial, densitometria óssea (DO) e biópsia óssea da crista ilíaca. Foi realizado cultura de células de osteoblastos, obtidos da biópsia óssea, e analisada a taxa de proliferação celular e expressão de fosfatase alcalina. Resultados: A hipercalcemia esteve presente em 40% dos pacientes, hipofosfatemia em 26% e 15% apresentavam acidose metabólica. Nos pacientes em uso de tacrolimus (FK) os níveis de fósforo sérico foram significativamente inferiores aos do grupo ciclosporina (CSA) (p=0.019). Os níveis de PTH estavam adequados para a função renal na maioria dos pacientes, entretanto 30% tinham níveis superiores a 65 pg/ml. Os níveis de osteoprotegerina (OPG) (85%) e deoxipiridinolina (DPD) (95%) estavam elevados na maioria dos pacientes Quanto aos valores de 25(OH) D (25,4 ± 8,7 ng/ml) os mesmos encontravam-se reduzidos em 63% dos pacientes. Não houve perda óssea significativa pela análise do score Z lombar (-0,9 ± 1,5) e do femur (-0,8 ± 1,1), porém em 26% dos pacientes diagnosticamos osteoporose pela densitometria. A média do volume ósseo estava dentro da normalidade, porém, 30% dos pacientes apresentavam redução do BV/TV. Nossos pacientes tinham aumento da separação e diminuição do número das trabéculas ósseas, além de aumento das superfícies osteóide, osteoblástica, de reabsorção e osteoclástica. Em cerca de 60% dos pacientes observamos diminuição da taxa de formação óssea e em 85% deles da superfície mineralizante. Retardo na mineralização óssea foi observado em 46% dos pacientes. Insuficiência de 25(OH) D cursou com defeito de mineralização em todos os pacientes. Os osteoblastos em cultura apresentaram elevada taxa de proliferação apesar da diminuída expressão de fosfatase alcalina. A proliferação celular foi maior no grupo FK que CSA (p=0,0007). O PTH foi o determinante independente do fósforo sérico (p=0,042), DMO lombar (0,044) e volume osteóide (p=0,001). Conclusões: Após dois anos de transplante renal estável no qual, os principais fatores de risco para perda de massa óssea, foram afastados nenhum paciente apresentava tecido ósseo normal. Encontramos, predominantemente, diminuição da formação, aumento da reabsorção óssea e defeito de mineralização caracterizando a presença de doença mista. Esses achados se devem provavelmente à hipofosfatemia, persistência do hiperparatiroidismo, insuficiência de 25(OH) D e a ação de drogas imunossupressoras / We evaluated bone mineral metabolism and histology from twenty seven late kidney transplanted patients, as well as osteoblastic activity in vitro obtained from bone biopsies. Patients were young, with stable graft function, in use of minimal immunosuppressive drugs doses and without known risk factors for bone loss. Hypercalcemia was found in 40%, whereas 26% had hypophosphatemia, 30% hyperparathyroidism and 63% 25-OH vitamin D insuficiency. Bone volume was decreased in 30% of them with elevated bone resorption in the majority, low bone formation in 60% and mineralization defect in 46%. Osteoblastic cells on culture expressed less alkaline phosphatase despite high proliferation rate. After a high restrictive selection of the patients, they still presented mixed bone diseased. These findings are probably related to immunosuppressive drugs, persistence of hyperparathyroidism and 25-OH vitamin D insuficiency

A regeneração de defeitos ósseos continua sendo um grande desafio na área de Odontologia e Medicina. É bem estabelecido que células-tronco mesenquimais (CTMs) e osteoblastos (OBs) desempenham um papel crítico na osteogênese, tornando-se candidatos a utilização em procedimentos de terapia celular que visam otimizar o processo de reparação óssea. Porém, pouco se sabe sobre a interação entre CTMs e OBs, e a maioria dos estudos enfatiza o efeito dos OBs sobre CTMs, fazendo com que a influência das CTMs na atividade osteogênica dos OBs continue sendo uma questão desafiadora. Baseados em nossos estudos anteriores, formulamos a hipótese de que a terapia celular que fizesse uso de uma associação de CTMs e OBs poderia ser mais eficaz para o reparo do tecido ósseo do que essas células isoladamente, principalmente como resultado da estimulação de OBs por CTMs. Para tal, foi realizado estudo in vitro para avaliar os efeitos das CTMs sobre os OBs e in vivo para avaliar os efeitos dessas células, isoladamente e combinadas, sobre a reparação óssea. CTMs da medula óssea de rato foram cultivadas em meio de crescimento para manterem-se como CTMs ou em meio osteogênico para diferenciarem-se em OBs. Após alcançar a subconfluência, as células foram cultivadas in vitro em três diferentes condições: (1) co-cultura direta de CTMs e OBs usando três proporções celulares (1:1, 1:2 e 2:1), (2) co-cultura indireta de CTMs e OBs usando insertos e (3) OBs cultivados em meio condicionado por CTMs. Para avaliação das respostas celulares foram realizados ensaios de proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), formação de matriz mineralizada, expressão gênica de marcadores osteoblásticos, imunolocalização de sialoproteína óssea (BSP) e osteopontina (OPN) e migração celular. Para os experimentos in vivo, as células foram carreadas em esponja de colágeno através de vários ciclos de centrifugação. Após, defeitos ósseos em calvária de rato foram preenchidos com (1) esponja de colágeno sem células, (2) esponja de colágeno com CTMs, (3) esponja de colágeno com OBs e (4) esponja de colágeno com associação de CTMs e OBs. Para avaliação da reparação óssea in vivo após 4 semanas, foram realizadas análises histomorfométricas através de cortes histológicos e microtomografia computadorizada. Os dados foram comparados pelo teste de Kruskal-Wallis e, se necessário pelo teste de Mann-Whitney (p&le;0,05). Foi observado que CTMs têm efeito repressivo sobre a proliferação e as expressões fenotípicas e genotípicas de OBs (P&le;0,05). Em relação ao reparo dos defeitos ósseos, somente naqueles tratados com células observou-se formação óssea predominantemente como ilhotas isoladas e diferenças, principalmente qualitativas, entre os tipos celulares utilizados, com tendência de maior formação óssea em defeitos tratados com OBs em comparação ao uso de CTMs. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que as CTMs apresentam efeito inibitório sobre OBs e que a terapia celular com OBs parece ser mais eficaz no reparo do tecido ósseo. / The regeneration of bone defects remains a major challenge in the field of Dentistry and Medicine. It is well known that mesenchymal stem cells (MSCs) and osteoblasts (OBs) play critical roles in osteogenesis, making them promising alternatives to be employed in cell therapy procedures to enhance the process of bone regeneration. Studies about the crosstalk between MSCs and OBs are mainly focused on the effect of OBs on MSCs, thus how MSCs may affect OBs phenotype expression remains a challenging question. Based on our previous studies, we have hypothesized that cell therapy using a combination of MSCs and OBs could be more effective for the bone repair than these cells separately, mainly due to the stimulation of OBs by MSCs. For this, we carried out in vitro experiments to evaluate the effects of MSCs on the OBs and in vivo experiments to assess the effects of these cells either isolated or combined on bone repair. Rat bone marrow MSCs were cultured either in growth medium to keep MSCs features or in osteogenic medium to differentiate into OBs. After reaching subconfluence, cells were grown in vitro in three different conditions: (1) direct coculture of MSCs and OBs using three cell proportions (1:1, 1:2 and 2:1), (2) indirect coculture of MSCs and OBs using transwell porous filters and (3) OBs cultured in MSCs conditioned medium. Cell responses were evaluated by assaying cell proliferation, alkaline phosphatase activity (ALP), mineralized matrix formation, gene expression of osteoblast markers, immunolocalization of bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN), and cell migration. For in vivo experiments, cells were seeded into collagen sponge by a centrifugation method. After, calvarial defects were implanted with (1) collagen sponge without cells, (2) collagen sponge with MSCs, (3) collagen sponge with OBs, and (4) collagen sponge and association of MSCs with OBs. To evaluate bone repair at the end of 4 weeks, histomorphometric analyzes were carried out using histological slides and micro-computed tomography. Data were compared by Kruskal-Wallis test and, if appropriated, by Mann-Whtiney test (p&le;0.05). It was observed that MSCs repressed proliferation, phenotypic and genotypic expressions of OBs (P&le;0.05). Bone formation was observed only in cell treated defects as isolated islets and qualitative differences were noticed among cell types, with a tendency of more bone formation in OBs treated defects compared with MSCs ones. Based on these results, we can conclude that MSCs exhibited inhibitory effect on OBs and that cell therapy with OBs seemed to be more effective for bone repair.

As BMPs (Bone Morphogenetic Proteins) são membros da superfamília de proteínas TGF-&#946; (Transforming Growth Factor &#946; ), regulam o crescimento e diferenciação de vários tipos celulares em diversos tecidos, e algumas delas desempenham um papel crítico na diferenciação de células de origem mesenquimal em osteoblastos. Particularmente, rhBMP2 e rhBMP7, promovem osteoindução tanto \"in vitro\" como \"in vivo,\" sendo, ambas as proteínas utilizadas terapeuticamente em Ortopedia/Odontologia para reparo ósseo. A expressão diferencial de genes durante a osteodiferenciação de células C2C12 induzida por rhBMP2 e rhBMP7, foi analisada através de microarranjos de DNA, selecionando 31 genes, dos quais 24 foram validados por qPCR, 13 dos quais são relacionados à transcrição, quatro associados a algumas vias de sinalização celular e sete associados à matriz extracelular. Análise funcional destes genes permitirá conhecer, com maiores detalhes, os eventos moleculares que ocorrem durante a diferenciação osteoblástica de células C2C12 induzida por rhBMPs. Em paralelo, foi perseguida a super-expressão de rhBMP2 e rhBMP7 em células HEK293T, demonstrando-se a atividade de rhBMP7, induzindo osteodiferenciação \"in vitro\" e formação de osso \"in vivo\", demonstrando a viabilidade do objetivo de se produzir estas proteínas para futura aplicação como biofármacos no Brasil. / The BMPs (Bone Morphogenetic Proteins) are members of the TGF-&#946; (Transforming Growth Factor &#946;) superfamily of proteins, regulate growth and differentiation of various cell types in various tissues, and some play a critical role in differentiation of mesenchymal cells into osteoblasts. Particularly, rhBMP2 and rhBMP7, promote osteoinduction \"in vitro\" and \"in vivo\" and both proteins are used therapeutically in Orthopedics and Dentistry. The differential expression of genes during osteodifferentiation induced by rhBMP2 and rhBMP7 in C2C12 cells was analyzed through DNA microarrays, allowing the selection of 31 genes, of which 24 were validated by qPCR, 13 of which are related to transcription, four associated with cell signaling pathways and seven are associated with the extracellular matrix. Subsequent functional analysis of these genes should reveal more details on the molecular events which take place during C2C12 cells osteoblastic differentiation induced by rhBMPs In paralel, rhBMPs 2 and 7 were overexpressed in HEK293T cells and BMP7 activity to induce osteodifferentiation \"in vitro\" and bone formation \"in vivo\" was demonstrated, reinforcing the viability of our objective to produce these proteins for future application as biopharmaceuticals in Brazil.

La ingeniería tisular es una ciencia multidisciplinaria que incluye tanto los principios fundamentales de la ingeniería de materiales como de la biología celular y molecular para dar lugar al desarrollo de tejidos y órganos artificiales. Específicamente, la ingeniería de tejido óseo ha estado a la vanguardia. La combinación de células osteoblásticas o en su defecto células capaces de diferenciarse en tejido óseo, unido a la presencia de moléculas bioactivas y materiales tridimensionales "scaffolds" hacen de ésta técnica una realidad en la regeneración y reparación del hueso. Es por ello que el gran reto de éste trabajo ha sido el desarrollo de nuevos materiales basados en cadenas poliméricas de poliésteres que puedan ser útiles en ésta aplicación. La incorporación de unidades hidrófilas en sus estructuras nos ha permitido disminuir el carácter hidrófobo y la alta cristalinidad de estos materiales permitiendo incluir en la lista de sus propiedades (biocompatibilidad, buenas propiedades mecánicas, etc.) la capacidad de absorber agua de forma controlada, sin perder la buena adhesión celular que presentan, aumentar su velocidad de degradación y que como objetivo final pudieran ser utilizados en ingeniería tisular. En este sentido, se sintetizaron y caracterizaron los copolímeros de caprolactona 2-(metacriloiloxi) etil ester (CLMA) con acrilato de 2-hidroxietilo (HEA) en diferentes proporciones con el objetivo de obtener materiales con hidrofilicidad controlada. Se prepararon scaffolds de estructura de poros interconectados y se realizaron cultivos de células mesenquimales provenientes de médula ósea de cabras, diferenciadas a tejido óseo, con resultados satisfactorios. Debido a que las unidades de -caprolactona en el material descrito no formaban parte de la cadena principal de los copolímeros, sintetizamos nuevos materiales con éstas características. Se obtuvieron dos macrómeros a base de -caprolactona (mCL) y L-láctido (mLA), haciendo reaccionar la poli( -caprolact / Escobar Ivirico, JL. (2008). Síntesis, caracterización y aplicaciones biomédicas de redes de copolímeros basados en poliésteres [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3445

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.

INTRODUÇÃO: Perda óssea é um achado comum em pacientes com Nefrite Lúpica (NL), mesmo naqueles com diagnóstico recente. Algumas evidências indicam um aumento na osteoclastogênese como um dos distúrbios principais no processo de remodelamento ósseo. O objetivo deste estudo foi investigar algumas vias de sinalização (RANKL/OPG, Wnt/Beta-catenin and Th17/IL-17) possivelmente envolvidas na osteoclastogênese anormal detectada em mulheres jovens ao diagnóstico de nefrite lúpica ativa, assim como avaliar a ação da vitamina D (VitD) nesse cenário e sua correlação com fatores inflamatórios. MÉTODOS: Realizamos culturas com a linhagem de células osteoblásticas humanas hFOB 1.19 (ATCC) e as dividimos em um grupo suplementado com soro de pacientes lúpicas (NL) (n=15) e em um grupo com soro de controles saudáveis (CS) (n=15) em vez de soro fetal bovino (SFB). Em seguida, adicionamos 1,25-dihidroxivitamina D3 (1,25(OH)2D3) em dois subgrupos nas concentrações 10-9M e 10-7M, resultando em 6 grupos: CS, CS+vitD 10-9M, CS+vitD 10-7M, NL, NL+vitD 10-9M, NL+vitD 10-7M). Após 48h da adição de 1,25(OH)2D3 ao meio de cultura, células hFOB foram tripsinizadas e separado o lisato celular de cada grupo. Ensaios de citometria de fluxo e multiplex foram realizados para quantificação das seguintes proteínas do lisato cellular: CD166, CD54, fosfatase alcalina, RANKL, OPG, CD14, TLR4, NF-KappaB, SOST, DKK-1, Beta-catenina, IL-1-beta, IL-2, IL-6, TNF-alfa, IL-17A, IL-17F, IL-21 and IL-22. RT-PCR foi empregado para quantificação de mRNA dos genes RANKL, SOST, OPG e Beta-catenina. RESULTADOS: Pacientes com NL evidenciaram maiores níveis séricos de DKK-1 (2802,04 ± 1380,06 x 696,30 ± 421,22pg/ml, p < 0,001), OPG (560,12 ± 333,56 x 340,24 ± 102,08pg/ml, p=0,0212), TNF-alfa (9,63 ± 14,49 x 1,27 ± 0,35pg/ml, p=0,0337), IL-6 (15,58±39,08 x 8,02±3,49, p= 0,0053) and IL-2 (3,36 ± 3,06 x 1,54 ± 0,9pg/ml, p=0,0353) do que CS. Após exposição ao meio enriquecido com soro de pacientes com NL, células hFOB 1.19 apresentaram maior nível de mRNA de RANKL (p=0,045)) e menor nível de proteína OPG (178,81 ± 66,40 x 298,76 ± 114,94pg/mg, p=0,0016). Suplementação com 1,25(OH)2D3 aumentou a diferença da expressão das proteínas DKK-1 (673,03 ± 171,93 x 456,69 ± 234,53pg/mg, p=0,0215), IL-6 (0,80 ± 0,25pg/mg x 0,66 ± 0,18, p=0,0417) and IL-2 (4,97 ± 2,2 x 3,90 ± 1,66pg/mg, p=0,042) entre hFOB NL comparados com hFOB CS, enquanto diminuiu o nível de mRNA de Beta-catenina em células do grupo NL. DISCUSSÃO: Dentro das limitações deste estudo, os resultados sugerem que os maiores níveis séricos de citocinas pró-inflamatórias, como TNF-alfa, IL-6 e talvez IL-2, detectadas em pacientes com NL pode ter induzido a maior expressão osteoblástica de RANKL, representada pelo maior nível de mRNA RANKL em células do grupo NL, e suprimido OPG, conforme a diminuição observada na quantificação proteica de OPG nos lisatos celulares, o que pode ter contribuído para a aumentada osteoclastogênese evidenciada pela biópsia óssea dessas pacientes. A adição de 1,25(OH)2D3 não preveniu os efeitos inflamatórios do soro de pacientes com NL ativa em células hFOB 1.19 neste estudo / INTRODUCTION: Bone loss is a common finding in Lupus Nephritis (LN) patients even in those recently diagnosed. Some evidences indicate an increased osteoclastogenesis as the main disturb of the bone remodeling process. The aim of this study was to investigate some pathways (RANK-L/OPG, Wnt/?-catenin and Th17/IL-17) possibly involved in the abnormal osteoclastogenesis detected in women at the diagnosis of proliferative LN as well as evaluating the action of vitamin D (vitD) in this scenario and their correlation with inflammatory factors. METHODS: We cultured the human osteoblastic cell line hFOB 1.19 (ATCC), and divided cultures into those supplemented with serum from healthy controls (HC) (n=15) and LN patients (n=15) instead of fetal bovine serum (FBS). Then 1,25-dihydroxyvitamin D3 [1,25(OH)2D3] was added in two subgroups at the concentrations of 10-9M e 10-7M while vitD was absent in one subgroup in both HC and LN cultures (HC, HC+vitD 10-9M, HC+vitD 10-7M, LN, LN+vitD 10-9M, LN+vitD 10-7M) . After 48h of vitD addition, hFOB cultures were trypsinized. Flow cytometry and multiplex assays were performed to test CD166, CD54, alkaline phosphatase, RANKL, OPG, CD14, TLR4, NF-KappaB, SOST, DKK-1, ?-catenin, IL-1Beta, IL-2, IL-6, TNF-alfa, IL-17A, IL-17F, IL-21 and IL-22 concentrations in the cell lysates. Polymerase reaction chain (RT-PCR) assays analyzed the expression of RANKL, SOST, OPG and Beta-catenin mRNA. RESULTS: LN patients showed higher serum levels of DKK-1 (2802.04 ± 1380.06 x 696.3 ± 421.22pg/ml, p < 0.001), OPG (560.12 ± 333.56 x 340.24 ± 102.08pg/ml, p=0.0212), TNF-alfa (9.63 ± 14.49 x 1.27 ± 0.35pg/ml, p=0.0337), IL-6 (15.58±39.08 x 8.02±3.49, 0.0053) and IL-2 (3.36 ± 3.06 x 1.54 ± 0.9pg/ml, p=0.0353) than HCs. After exposure to medium enriched with LN serum, osteoblasts expressed higher RANKL mRNA (fold change 1.573, p=0.045) and lower OPG protein (178.81 ± 66.40 x 298.76 ± 114.94pg/mg, p=0.0016). 1,25(OH)2D3 supplementation increased the difference between LN and HC expression of DKK-1 (673.03 ± 171.93 x 456.69 ± 234.53pg/mg, p=0.0215), IL-6 (0.80 ± 0.25pg/mg x 0.66 ± 0.18, p=0.0417) and IL-2 (4.97 ± 2.2 x 3.90 ± 1,66pg/mg, p=0.042) proteins and diminished Beta-catenin mRNA in LN cells. DISCUSSION: Within the limitations of this study, the results suggest that the higher serum levels of proinflammatory cytokines, such as TNF-alfa, IL-6 and perhaps IL-2, detected in LN patients would possibly have induced RANKL genes, as demonstrated by an enhanced RANKL mRNA expression in LN osteoblasts, and suppressed OPG protein in cell lysates, which would have contributed to the increased osteoclastogenesis detected in bone biopsies of women with new onset of LN. 1,25(OH)2D3 addition to osteoblast cultures did not prevent the effects of inflammatory LN serum in vitro

INTRODUÇÃO: Perda óssea é um achado comum em pacientes com Nefrite Lúpica (NL), mesmo naqueles com diagnóstico recente. Algumas evidências indicam um aumento na osteoclastogênese como um dos distúrbios principais no processo de remodelamento ósseo. O objetivo deste estudo foi investigar algumas vias de sinalização (RANKL/OPG, Wnt/Beta-catenin and Th17/IL-17) possivelmente envolvidas na osteoclastogênese anormal detectada em mulheres jovens ao diagnóstico de nefrite lúpica ativa, assim como avaliar a ação da vitamina D (VitD) nesse cenário e sua correlação com fatores inflamatórios. MÉTODOS: Realizamos culturas com a linhagem de células osteoblásticas humanas hFOB 1.19 (ATCC) e as dividimos em um grupo suplementado com soro de pacientes lúpicas (NL) (n=15) e em um grupo com soro de controles saudáveis (CS) (n=15) em vez de soro fetal bovino (SFB). Em seguida, adicionamos 1,25-dihidroxivitamina D3 (1,25(OH)2D3) em dois subgrupos nas concentrações 10-9M e 10-7M, resultando em 6 grupos: CS, CS+vitD 10-9M, CS+vitD 10-7M, NL, NL+vitD 10-9M, NL+vitD 10-7M). Após 48h da adição de 1,25(OH)2D3 ao meio de cultura, células hFOB foram tripsinizadas e separado o lisato celular de cada grupo. Ensaios de citometria de fluxo e multiplex foram realizados para quantificação das seguintes proteínas do lisato cellular: CD166, CD54, fosfatase alcalina, RANKL, OPG, CD14, TLR4, NF-KappaB, SOST, DKK-1, Beta-catenina, IL-1-beta, IL-2, IL-6, TNF-alfa, IL-17A, IL-17F, IL-21 and IL-22. RT-PCR foi empregado para quantificação de mRNA dos genes RANKL, SOST, OPG e Beta-catenina. RESULTADOS: Pacientes com NL evidenciaram maiores níveis séricos de DKK-1 (2802,04 ± 1380,06 x 696,30 ± 421,22pg/ml, p < 0,001), OPG (560,12 ± 333,56 x 340,24 ± 102,08pg/ml, p=0,0212), TNF-alfa (9,63 ± 14,49 x 1,27 ± 0,35pg/ml, p=0,0337), IL-6 (15,58±39,08 x 8,02±3,49, p= 0,0053) and IL-2 (3,36 ± 3,06 x 1,54 ± 0,9pg/ml, p=0,0353) do que CS. Após exposição ao meio enriquecido com soro de pacientes com NL, células hFOB 1.19 apresentaram maior nível de mRNA de RANKL (p=0,045)) e menor nível de proteína OPG (178,81 ± 66,40 x 298,76 ± 114,94pg/mg, p=0,0016). Suplementação com 1,25(OH)2D3 aumentou a diferença da expressão das proteínas DKK-1 (673,03 ± 171,93 x 456,69 ± 234,53pg/mg, p=0,0215), IL-6 (0,80 ± 0,25pg/mg x 0,66 ± 0,18, p=0,0417) and IL-2 (4,97 ± 2,2 x 3,90 ± 1,66pg/mg, p=0,042) entre hFOB NL comparados com hFOB CS, enquanto diminuiu o nível de mRNA de Beta-catenina em células do grupo NL. DISCUSSÃO: Dentro das limitações deste estudo, os resultados sugerem que os maiores níveis séricos de citocinas pró-inflamatórias, como TNF-alfa, IL-6 e talvez IL-2, detectadas em pacientes com NL pode ter induzido a maior expressão osteoblástica de RANKL, representada pelo maior nível de mRNA RANKL em células do grupo NL, e suprimido OPG, conforme a diminuição observada na quantificação proteica de OPG nos lisatos celulares, o que pode ter contribuído para a aumentada osteoclastogênese evidenciada pela biópsia óssea dessas pacientes. A adição de 1,25(OH)2D3 não preveniu os efeitos inflamatórios do soro de pacientes com NL ativa em células hFOB 1.19 neste estudo / INTRODUCTION: Bone loss is a common finding in Lupus Nephritis (LN) patients even in those recently diagnosed. Some evidences indicate an increased osteoclastogenesis as the main disturb of the bone remodeling process. The aim of this study was to investigate some pathways (RANK-L/OPG, Wnt/?-catenin and Th17/IL-17) possibly involved in the abnormal osteoclastogenesis detected in women at the diagnosis of proliferative LN as well as evaluating the action of vitamin D (vitD) in this scenario and their correlation with inflammatory factors. METHODS: We cultured the human osteoblastic cell line hFOB 1.19 (ATCC), and divided cultures into those supplemented with serum from healthy controls (HC) (n=15) and LN patients (n=15) instead of fetal bovine serum (FBS). Then 1,25-dihydroxyvitamin D3 [1,25(OH)2D3] was added in two subgroups at the concentrations of 10-9M e 10-7M while vitD was absent in one subgroup in both HC and LN cultures (HC, HC+vitD 10-9M, HC+vitD 10-7M, LN, LN+vitD 10-9M, LN+vitD 10-7M) . After 48h of vitD addition, hFOB cultures were trypsinized. Flow cytometry and multiplex assays were performed to test CD166, CD54, alkaline phosphatase, RANKL, OPG, CD14, TLR4, NF-KappaB, SOST, DKK-1, ?-catenin, IL-1Beta, IL-2, IL-6, TNF-alfa, IL-17A, IL-17F, IL-21 and IL-22 concentrations in the cell lysates. Polymerase reaction chain (RT-PCR) assays analyzed the expression of RANKL, SOST, OPG and Beta-catenin mRNA. RESULTS: LN patients showed higher serum levels of DKK-1 (2802.04 ± 1380.06 x 696.3 ± 421.22pg/ml, p < 0.001), OPG (560.12 ± 333.56 x 340.24 ± 102.08pg/ml, p=0.0212), TNF-alfa (9.63 ± 14.49 x 1.27 ± 0.35pg/ml, p=0.0337), IL-6 (15.58±39.08 x 8.02±3.49, 0.0053) and IL-2 (3.36 ± 3.06 x 1.54 ± 0.9pg/ml, p=0.0353) than HCs. After exposure to medium enriched with LN serum, osteoblasts expressed higher RANKL mRNA (fold change 1.573, p=0.045) and lower OPG protein (178.81 ± 66.40 x 298.76 ± 114.94pg/mg, p=0.0016). 1,25(OH)2D3 supplementation increased the difference between LN and HC expression of DKK-1 (673.03 ± 171.93 x 456.69 ± 234.53pg/mg, p=0.0215), IL-6 (0.80 ± 0.25pg/mg x 0.66 ± 0.18, p=0.0417) and IL-2 (4.97 ± 2.2 x 3.90 ± 1,66pg/mg, p=0.042) proteins and diminished Beta-catenin mRNA in LN cells. DISCUSSION: Within the limitations of this study, the results suggest that the higher serum levels of proinflammatory cytokines, such as TNF-alfa, IL-6 and perhaps IL-2, detected in LN patients would possibly have induced RANKL genes, as demonstrated by an enhanced RANKL mRNA expression in LN osteoblasts, and suppressed OPG protein in cell lysates, which would have contributed to the increased osteoclastogenesis detected in bone biopsies of women with new onset of LN. 1,25(OH)2D3 addition to osteoblast cultures did not prevent the effects of inflammatory LN serum in vitro