Orientador: Josimeri Hebling / Resumo: 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 submetid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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 trea... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este estudo se propõe a analisar a resposta pulpar de dentes humanos a preparos cavitários de classe V, em função de duas diferentes técnicas de instrumentação e de duas diferentes técnicas de restauração. Para tal, cavidades classe V, nas superfícies vestibulares de 48 pré-molares hígidos de pacientes entre 11 e 25 anos, que estavam em tratamento ortodôntico, foram preparadas e restauradas de acordo com os seguintes grupos experimentais: G 1 (n=24) - preparos cavitários realizados com ponta diamantada em alta rotação, restaurados com guta-percha plastificada, cimento ionômero de vidro e verniz cavitário (G 1A; n=12) ou com técnicas adesivas (sistema restaurador adesivo aplicando-se o condicionamento ácido total) e cimento ionômero de vidro (G 1B; n=12); G 2 (n=24) - preparos cavitários com ponta CVD ativada por ultrassom, restaurados com gutapercha plastificada, cimento ionômero de vidro e verniz cavitário (G 2A; n=12) ou com técnicas adesivas (sistema restaurador adesivo aplicando-se o condicionamento ácido total) e cimento ionômero de vidro (G 2B; n=12); e G 3 (controle; n=4) - dentes que foram extraídos sem a realização de qualquer procedimento. Os preparos cavitários foram realizados mantendo o assoalho da cavidade o mais próximo possível da polpa, no entanto, sem provocar exposição pulpar. Os dentes foram extraídos após três períodos experimentais (imediato, sete e trinta dias após o preparo cavitário), fixados, descalcificados, e processados histologicamente. Cortes teciduais longitudinais seriados de 5 m foram obtidos, corados pelas técnicas de H & E e de Brown & Brenn, e examinados em microscopia ótica. As avaliações morfométricas e por escores foram realizadas e os resultados das mesmas, submetidos, respectivamente, aos testes estatísticos de Mann-Whitney e de Kruskal-Wallis/Dunn, adotando-se um nível de significância de 5%. No período inicial, todos os grupos experimentais (1A, 1B, 2A e 2B) exibiram ligeiro desarranjo da camada odontoblástica vacuolizada e leve invasão da zona acelular de Weil. Não houve diferença entre os grupos experimentais iniciais e o grupo controle. No intervalo de sete dias, pôde-se observar redução da camada odontoblástica, muitos núcleos de odontoblastos aspirados nos túbulos dentinários, alguns espécimes com ausência de pré-dentina e resposta inflamatória aguda com hemorragia. Trinta dias depois, cinco espécimes do total avaliado apresentaram dentina terciária; dois espécimes do grupo 1B apresentaram necrose relacionada com a presença de bactérias nos túbulos dentinários; e os demais mostraram graus variados de inflamação crônica, associados a restaurações adesivas ou a processos de reparo, com proliferação de vasos e persistência de focos de hemorragia. Portanto, os dois tipos de instrumentação cavitária promovem respostas pulpares similares entre si, mas as diferentes técnicas restauradoras promovem efeitos significativamente diferentes sobre o complexo dentinopulpar. / The aim of this study is to analyze the pulp response of human teeth to class V cavity preparation, in function of two different instrumentation and restorative techniques. Class V cavities were made on the buccal surfaces of 48 sound human pre-molars from orthodontic patients from 11 to 25 years, and were divided as follows: G1 (n=24) cavity preparations were made with diamond bur under high speed, restored with either plasticized gutta-percha, glass ionomer cement and surface coated with varnish (G1A) or adhesive protocol (total etch technique and adhesive system application) with glass ionomer filling (G1B); G2 (n=24) cavity preparations were made with diamond CVD point and ultrasonic device, restored with either plasticized gutta-percha, glass ionomer cement and surface coated with varnish (G2A) or adhesive protocol (total etch technique and adhesive system application) with glass ionomer filling (G2B); and control group G3 (n=4) extracted teeth with no previous cavity preparation. All avities were prepared with the cavity floor as close to the pulp as possible, without causing pulp exposure. Teeth extractions were made in three experimental periods (immediate, 7 and 30 days after cavity preparation) and right after extraction they were submitted to histological procedures. Longitudinal tissue serial sections of 5 mm were obtained, H&E and Brown&Brenn stained, and analyzed under optical microscope. Morphometric and score evaluations were carried out and data from both were, respectively, submitted to Mann-Whitney and Kruskal-Wallis/Dunn tests, with 5% significance. Immediately, all experimental groups (1A, 1B, 2A and 2B) exhibited a discrete disorganization of the odontoblastic layer and invasion of the Weil zone. There was no difference between experimental and control groups. At 7-day interval, a decrease of the odontoblastic layer was observed. Many odontoblasts nucleus were seen displaced into the dentinal tubules. Some specimens showed absence of pre-dentine and inflammatory pulp response with hemorrhage. Thirty days later, five specimens presented tertiary dentin formation; two specimens from group 1B presented necrosis coincident with bacteria inside the dentinal tubules; the other specimens showed various degrees of chronic inflammation, associated to adhesive restorations or repair processes, with blood vessels proliferation and persistent hemorrhagic areas. Therefore, both instrumentation techniques promoted similar pulp response, but different restoration procedures elicited significantly different responses of the dentinpulp complex.

Objetivos: verificar a influência da técnica de microinfiltração, pressão pulpar simulada, armazenamento e fadiga cíclica na microinfiltração e integridade marginal das coroas In-Ceram alumina. Material e métodos: Dentes pré-molares superiores humanos de dimensões semelhantes receberam preparos para coroa total com 4mm de altura, 6 graus de convergência e 2mm de desgaste axial e oclusal. Coroas de In-Ceram alumina com 0,5mm de espessura foram obtidas e cimentadas com Panavia F/Clearfil SE Bond (PAN-SE) e/ou Rely XARC/Adper Single Bond 2 (REL-SB). Quatro hipóteses foram testadas: 1) Ausência de diferença na microinfiltração entre uma nova técnica sugerida para verificar a microinfiltração, quando comparada à técnica convencional, 1.1) Verificar se a nova técnica é adequada para estudos laboratoriais de microinfiltração, 2) A pressão pulpar simulada (15cmH2O) não altera a microinfiltração; 3) O armazenamento (90 dias) / fadiga cíclica (500.000 ciclos, 2Hz, 5kg) não têm influência na microinfiltração marginal e 4) O armazenamento/fadiga cíclica não influenciam a integridade marginal das coroas. Grupos controle foram constituídos em todos os experimentos. Resultados: 1) Nenhuma diferença estatisticamente significante foi detectada entre as duas técnicas testadas para analisar a microinfiltração dentro de cada conjunto cimento/adesivo (p>0,05); 2) A pressão pulpar simulada alterou significativamente a microinfiltração nos conjuntos PAN-SE (Mann-Whitney, p=0,025) e REL-SB (Mann-Whitney, p=0,014); 3) O armazenamento em água (Mann-Whitney, p=0,032) e armazenamento/fadiga cíclica (Mann-Whitney, p=0,008) aumentaram significativamente a microinfiltração no conjunto PAN-SE; 4) A perda de integridade marginal foi de 4% e 10% nos conjuntos REL-SB e PAN-SE, respectivamente. Conclusões: 1) não houve diferença na microinfiltração entre uma nova técnica sugerida para verificar a microinfiltração, quando comparada à técnica convencional, 1.1) A nova técnica parece adequada para estudos laboratoriais de microinfiltração; 2) O uso da pressão pulpar alterou significativamente os valores de microinfiltração para os dois cimentos/adesivos; 3) O armazenamento/fadiga cíclica mostrou influência na microinfiltração para o cimento Panavia F; 4) O armazenamento/fadiga cíclica não tiveram influência estatisticamente significante na integridade marginal dos cimentos/adesivos testados. / Objectives: To verify the influence of microleakage technique, simulated pulpal pressure, water storage and cyclic fatigue on marginal integrity and microleakage of In-Ceram alumina crowns. Material and methods: Human premolar teeth of similar dimensions received complete crown preparation with a 6 convergence degree, 4mm-height and 2mm of axial and occlusal reduction. In-Ceram alumina copings 0.5mm-thick were obtained and cemented either with Panavia F/Clearfil SE Bond (PAN-SE) or Rely XARC/Adper Single Bond 2 (REL-SB). Four hypotheses were made: 1) No difference between a new technique and a standard one to verify microleakage, 1.1) To verify if a new microleakage technique is adequate for laboratorial studies; 2) Simulated pulpal pressure (15cmH2O) does not alter microleakage; 3) Water storage (90 days) / cyclic fatigue (500.000 cycles, 2Hz, 5kg) does not have influence on microleakage and 4) Water storage/cyclic fatigue does not influence marginal integrity of crowns. Control groups were established for all experiments. Results: 1) No statistically significant difference was detected between the two techniques to assess microleakage in each cement/adhesive combination; 2) Simulated pulpal pressure significantly altered microleakage for PAN-SE (Mann-Whitney, p=0.025) and REL-SB (Mann-Whitney, p=0.014); 3) Water storage (Mann-Whitney, p=0.032) and water storage/cyclic fatigue (Mann-Whitney, p=0.008) significantly increased microleakage only in PAN-SE groups. These parameters were not decisive in REL-SB groups even with higher microleakage values, and 4) Loss of marginal integrity was of 4% and 10% in REL-SB and PAN-SE groups, respectively. Conclusions: 1) No differences on microleakage were observed when a new technique suggest to assess microleakage was compared to a standard one. 1.1) This new technique seems adequate for laboratorial microleakage studies; 2) Simulated pulpal pressure significantly altered microleakage values for both adhesives/cements; 3) Water storage/cyclic fatigue influenced on microleakage of Panavia F and 4) Water storage/cyclic fatigue did not have influence on marginal integrity of both adhesives/cements tested.

A terapia de fotobiomodulação (PBMT do inglês photobiomodulation therapy) exerce efeitos benéficos em processos relevantes para a regeneração tecidual. A técnica de membranas celulares (CSs; cell sheets) pode gerar grande quantidade de células organizadas em uma matriz extracelular (MEC) produzida por essas células. A constituição de MEC das CSs pode ser de importância para a regeneração de tecidos. O colágeno tipo I, a fibronectina e a tenascina são proteínas da MEC já detectadas em CSs de células-tronco da polpa dentária humana. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de diferentes parâmetros de PBMT sobre a arquitetura (histologia), composição proteica (Western blotting e imunoistoquímica) e ultraestrutura (MEV e MET) da MEC de CSs de células-tronco da polpa dental humana. As células-tronco foram descongeladas e recaracterizadas através da análise de seu perfil imunofenotípico avaliado pela expressão de moléculas de superfície utilizando citometria de fluxo para marcadores associados a células-tronco mesenquimais (MSC do inglês mesenchymal stem cells; CD105, CD146 e CD44) e não associados (CD45, CD34 e CD14). As CSs foram formadas em placas de cultivo celular após 15 dias em cultura em meio clonogênico suplementado com vitamina C (20 ?g/ml). As culturas celulares foram alocadas em 3 grupos experimentais diferentes, como segue: Controle: nenhum tratamento adicional; PBMT1 e PBMT2. A PBMT foi realizada com um laser diodo vermelho contínuo, aplicando-se os seguintes parâmetros gerais: 660nm, 20mW, 0,028cm2 e 0,71W/cm2. Os parâmetros do PBMT1 foram: 4s, 3J/cm2 e 0,08J por ponto, e o PBMT2: 7s, 5J/cm2 e 0,14J por ponto. As irradiações foram realizadas em dias alternados durante todo o período do experimento, em modo pontual (5 pontos / poço ou 13 por placas de 100 mm de diâmetro) em contato com a base da placa. Após a formação das CSs, 15 dias após o plaqueamento, estas foram submetidas a análises histológica, imunoistoquímica, Western blotting, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Comparações estatísticas foram realizadas (p <0,05). As células apresentaram perfil imunofenotípico clássico de MSCs, mostrando a expressão de marcadores associados a MSCs, enquanto a expressão dos marcadores não associados a MSCs estavam ausentes. O colágeno tipo I, colágeno tipo III e fibronectina estavam presentes no MEC das CSs. Western blotting revelou maior síntese de fibronectina nas CSs submetidas ao PBMT1. A ultraestrutura geral dos CSs foi diversa nos 3 grupos experimentais. As CSs do grupo PBMT1 apresentaram aspecto epitelióide, enquanto no grupo PBMT2 as CSs apresentaram células isoladas e fusiformes dispostas em feixes unidirecionais. MET identificou uma MEC mais madura e sinais de apoptose nos grupos submetidos à PBMT. A PBMT influenciou a composição e ultraestrutura da MEC de CSs de células-tronco da polpa dentária. Assim, a PBMT pode ser importante na determinação da qualidade mecânica das CSs, o que pode favorecer a terapia celular, facilitando o transplante das células-tronco. / Photobiomodulation therapy (PBMT) improves processes relevant to tissue regeneration. The technique of cell sheets (CSs) can generate large amount of cells organized in an extracellular matrix (ECM) produced by these cells. The constitution of the ECM of CSs could be of importance for tissue regeneration. Type I collagen, fibronectin and tenascin are ECM proteins already detected in CSs of human dental pulp stem cells. The aim of this study was to investigate the effects of different PBMT parameters on the architecture (histology), protein composition (Western blotting and immunohistochemistry) and ultrastructure (SEM and MET) of the MEC of CSs of human dental pulp stem cells. Dental pulp stem cells were thawed and recharacterized by the expression profile of the surface molecules using flow cytometry for mesenchymal stem cells (MSC) -associated (CD105, CD146 and CD44,) and non associated (CD45, CD34 and CD14) markers. The CSs were formed in cell culture plates after 15 days in culture in clonogenic medium supplemented with vitamin C (20 ?g/ml). The cell cultures were allocated in 3 different experimental groups, as follows: Control: no further treatment; PBMT1 and PBMT2. PBMT was performed with CW red diode laser applying the following general parameters: 660nm, 20mW, 0.028cm2 spot size and 0.71W/cm2. The PBMT1 parameters were: 4s, 3J/cm2 and 0.08J per point, and the PBMT2: 7s, 5J/cm2, and 0.14J per point. The irradiations were done on alternate days throughout the experimental time, in a punctual mode (5 points/well or 13 points/100mm-diameter dishes) in contact at the base of the plate. After the CSs formation, 15 days after plating, they were submitted to histology, immunohistochemistry, Western blotting, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy analyses. Statistical comparisons were performed (p<0.05). The cells presented the classical immunoprofile of MSCs showing the expression of MSCs-associated markers, whereas the expression of the MSCs non-associated markers were absent. The type I collagen, type III collagen and fibronectin were present in the MEC of the CSs. Western blotting revealed a higher amount of fibronectin in the CSs submitted to PBMT1. The overall ultrastructure of the CSs was diverse in the 3 experimental groups. PBMT1 leads to epithelial-like CS, whereas the PBMT2 leads to a CSs with isolated fusiform cells arranged in unidirectional bundles. MET identified a more mature ECM and signs of apoptosis in the PBMT groups. PBMT may influence the composition and ultrastructure of the ECM of CSs of dental pulp stem cells. Thus, PBMT could be of importance in the determination of the mechanical quality of CSs, which may favor cell therapy by improving the CS transplantation approach.

As células-tronco mesenquimais (MSCs) são células multipotentes que tem o potencial de se diferenciarem em várias linhagens celulares in vitro e in vivo. Estas são encontradas em nichos específicos em muitos órgãos e tecidos adultos, tais como medula óssea, tecido adiposo, músculo, dente, cordão umbilical, pele, cartilagem articular, sendo facilmente isoladas, expandidas e com alta capacidade proliferativa in vitro. Assim, estas características têm despertado grande interesse na sua utilização como uma potencial fonte de células para o reparo e regeneração tecidual de diversos órgãos e tecidos. Pouco se conhece sobre as moléculas que são secretadas pelas MSCs para a matriz extracelular (MEC) e que estão na interface célula-matriz e estão presentes em vias de transdução de sinais intracelulares. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil de expressão gênica de enzimas que remodelam a MEC (metaloproteinases de matriz MMPs: 15 membros) e seus inibidores (inibidores teciduais das metaloproteinases de matriz TIMPs: 4 membros e RECK) e proteína da membrana plasmática (Caveolina-1) durante a diferenciação osteogenica in vitro a partir de células-tronco mesenquimais da polpa dentária humana (DPSCs). Para tanto, utilizamos polpas dentárias humanas provenientes de terceiros molares de indivíduos adultos (18-32 anos n=3) e as DPSCs isoladas foram imunofenotipadas por citometria de fluxo, avaliada a taxa de proliferação, induzidas as diferenciações osteogênica (1, 7, 14, 21 e 28 dias) e adipogênica (28 dias) e os transcritos avaliados por PCR em tempo real. Estas células foram positivas para o marcadores CD29, CD105, STRO-1, CD44, CD90 negativas os marcadores para CD31, CD45, CD34 e CD14 e são capazes de se diferenciarem em osteoblastos e adipócitos. Verificamos que as MMP-2, MMP-3, MMP-13, MMP-14, MMP-25, TIMP-3, TIMP-4 e Caveolina-1 foram diferencialmente expressas durante a diferenciação osteogênica, sendo reguladas positivamente apenas no período de 28 dias pós indução e a TIMP-1 regulada positivamente desde o primeiro dia de indução. A MMP-11 e MMP-16 não foram detectadas nas DPSCs e nem durante a diferenciação osteogênica. Desta forma, concluímos que MMPs encontradas bem como a Caveolina-1 e as TIMP-3 e TIMP-4 podem estar participando dos dos eventos de diferenciação óssea em DPSCs, a TIMP-1 pode estar participando de eventos biológicos relacionados as propriedades do estado indiferenciado das DPSCs e da diferenciação óssea e que as MMP-11 e MMP-16 não são expressas pelas DPSCs e também não estão envolvidas na diferenciação osteogênica. / Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells that have the potential to differentiate into various cell lineages in vitro and in vivo. These are found in specific niches in many adult organs and tissues, such as bone marrow, adipose tissue, muscle, tooth, umbilical cord, skin, cartilage, being easily isolated, expanded and high proliferative capacity in vitro. Thereby, these features have attracted great interest in its use as a potential source of cells for tissue repair and regeneration of various organs and tissues. Little is known about the molecules secreted by MSCs into the extracellular matrix (ECM), present at cell-matrix interface and present on intracellular signal transduction. Thus, the aim of this study was to evaluate gene expression profile of ECM remodeling enzymes (matrix metalloproteinases MMPs: 15 members) and their inhibitors (tissue inhibitors of matrix metalloproteinases TIMPs: 4 members and RECK) and plasma membrane proteins (Caveolin-1) that participate in signaling pathways during osteogenic differentiation in vitro from human dental pulp stem cells (DPSCs). Normal human impacted third molars were collected from adults (18-32 years-old n=3) and DPSCs isolated were immunophenotyping by flow cytometry, evaluated the proliferation ratio, induced to osteogenic (1, 7, 14, 21 and 28-days) and adipogenic differentiation (28-days) and the transcript levels evaluated by Real Time PCR. These cells are positive for CD29, CD105, STRO -1, CD44, and CD90 markers and negative for CD31, CD45, CD34, and CD14 markers and are capable of differentiating into osteoblasts and adipocytes. We found that MMP- 2, MMP -3, MMP -13, MMP -14, MMP -25, TIMP-3, TIMP-4 and Caveolin-1 were differentially expressed during osteogenic differentiation, being upregulated only at 28 days post-induction and TIMP-1 upregulated from the first day of induction. MMP-11 and MMP-16 were not detected in DPSCs neither during differentiation. Thus, we conclude that MMPs, Caveolin-1 found as well as TIMP-3 and TIMP-4 may be participating in the event of bone differentiation in DPSCs, TIMP-1 may participate in biological events related to the properties of the undifferentiated state DPSCs and osteogenic differentiation, MMP-11 and MMP-16 are not also expressed by DPSCs and are not involved in osteogenic differentiation.

Membranas celulares (MCs; Cell Sheets), constituídas por células-tronco (CTs), são autodestacáveis da placa de cultivo, e sem subcultivos geram grande quantidade de células que podem ser transplantadas de maneira mais próxima da fisiologia celular, mantendo-se as ligações celulares e a matriz extracelular produzidas em cultura. O ácido ascórbico ou vitamina C (VC) tem efeito indutor da formação destas MCs, aumentando a longevidade e tempo de indiferenciação das CTs. A similaridade observada entre respostas biológicas da VC em MCs e aquelas da Laserfototerapia (LFT) sobre células e tecidos, nos levou à hipótese de que estas terapias poderiam se complementar melhorando o prognóstico de futura aplicação clínica dessas MCs em regenerações de tecidos de interesse odontológico. Para testar essa hipótese, LFT e VC foram aplicadas associadas ou não na indução de MCs de células-tronco da polpa dentária humana (hDPSCs). Para tanto, hDPSCs descongeladas, que expressaram níveis típicos de marcadores de superfície de células-tronco mesenquimais, foram plaqueadas em placas de 6 poços (5x104 células por poço). Vinte e quatro horas depois do plaqueamento as culturas foram submetidas aos tratamentos dos grupos experimentais: Controle: hDPSCs em P3 cultivadas com meio clonogênico; Senescente: hDPSCs em P27 cultivadas com meio clonogênico; VC: P3 cultivadas com meio clonogênico acrescido de VC (20 ?g/ml); Laser: P3 cultivadas com meio clonogênico e submetido à LFT (contato e pontual - 5 pontos / poço, 660 nm, 20 mW, 0,028 cm², 0,71 W/cm², 7 segundos, 5 J/cm², 0,14 J por ponto, 48 horas de intervalo) e Laser+VC: P3 cultivadas com meio clonogênico acrescido de VC e submetido à LFT. Em 24 horas, 7 e 13 dias as hDPSCs dos diferentes grupos experimentais foram observadas macro e microscopicamente, e atividade da enzima telomerase foi avaliada por PCR-TRAP, complementado por ELISA. Para a avaliação da expressão de genes relacionados à natureza e indiferenciação (Mitofilina e Oct 4) e à longevidade (fase catalítica da enzima telomerase - hTERT); bem como à senescência das células do grupo senescente (?-galactosidase), as hDPSCs de todos os grupos experimentais foram submetidas ao RT-qPCR As hDPSCs foram capazes de formar MCs somente nos grupos VC e Laser+VC (100%), entre 10 e 13 dias. As MCs do grupo Laser+VC apresentaram maior facilidade na manipulação. Atividade de Telomerase nas hDPSCs foi observada somente em 24 horas (Controle e LFT) e em 7 dias (VC e Laser+VC). Os marcadores de indiferenciação (Oct 4) e mesenquimal (mitofilina), bem como a hTERT foram expressos nas hDPSCs de todos os grupos experimentais. O Oct4 e o hTERT, em 7 dias, apresentaram expressões significativamente maiores nos grupos VC e Laser+VC em comparação com os demais (p < 0,0001, p = 0,0009, respectivamente). A expressão da mitofilina foi significativamente maior no grupo Laser+VC, em 7 dias (p =0,033). A técnica de obtenção de MCs de hDPSCs por essa metodologia foi considerada adequada para ser testada em procedimentos regenerativos. A LFT quando associada à VC não interferiu na formação das MCs, nem na manutenção da longevidade e indiferenciação das hDPSCs. Adicionalmente, a LFT melhorou a manipulação das MCs. Assim sendo, a associação de VC e LFT na indução de MCs parece promissora para futura utilização de MCs na odontologia regenerativa. / Cell Sheets, consisting of stem cells (SCs) are self detachable from the cultivation plate, and with no subcultivation can generate large amount of cells. The cell sheets can be transplanted closer to cell physiology environment by keeping the cell connections and the extracellular matrix produced in culture. Ascorbic acid or Vitamin C (VC) has inductive effect on cell sheet formation, increasing the longevity and the stemness of the cell for long period of time. The similarity between biological responses of VC in cell sheets and those of Laserphototherapy (LPT, Laser) on cells and tissues led us to hypothesize that these therapies could improve the prognosis of future clinical application of these cell sheets in regeneration of dental tissues. To test this hypothesis, LPT and VC were applied, associated or not, to induce human dental pulp stem cells (hDPSCs). Therefore, hDPSCs, which expressed typical levels of mesenchymal stem cell surface markers, were plated in 6-well plates (5x104 cells per well). Twenty-four hours later they were subjected to the treatment of experimental groups: Control: hDPSCs in P3 cultured with regular medium; Senescent: hDPSCs in P27 cultured with regular medium; VC: P3 cultured with regular medium supplemented with VC (20 ?g/ml); Laser: P3 cultures with regular medium and submitted to LPT (punctual and contact mode-5 points / well, 660 nm, 20 mW, 0.028 cm², 0.71 W/cm², 7 sec, 5 J/cm², 0.14 J per point, 48 hours-intervals) and Laser+VC: P3 cultured with regular medium supplemented with VC and submitted to LPT Within 24 hours, 7 and 13 days the hDPSCs of the different experimental groups were observed macroscopically and microscopically, and the telomerase enzyme activity was assessed by PCR-TRAP, complemented by ELISA. To evaluate the expression of genes related to the nature and differentiation (Mitofilina and Oct 4), longevity (catalytic phase of telomerase-hTERT enzyme), and the senescence of the senescent group cells (?-galactosidase), the hDPSCs of all experimental groups were subjected to RT-qPCR. The RT-qPCR data were compared by ANOVA complemented by the Tukey\'s test (p <= 0.05). The hDPSCs were able to form cell sheets only in the VC and Laser+VC groups (100%). Additionally, the cell sheets of the Laser+VC group presented easier handling. Telomerase activity in hDPSCs was observed only in 24 hours (Control and Laser) and seven days (VC and Laser + VC). The undifferentiating marker (Oct 4) and mesenchymal marker (mitofilin), as well as hTERT were expressed in hDPSCs of all experimental groups. Oct4 and hTERT presented expressions significantly higher at 7 days in VC and Laser+VC groups than in all other groups (p < 0.0001, p = 0.0009, respectively). The expression of mitofilin was significantly higher in the Laser+VC group, in 7 days (p = 0.0338). The technique of obtaining cell sheets of hDPSCs by the methodology here presented was considered appropriate to be further tested in regenerative procedures. The LPT when combined with VC did not interfere with the formation of the cell sheets, neither in the maintenance of longevity and undifferentiating status of hDPSCs. Moreover, LPT improved the handling of the cell sheets. Thus, the association of VC and LPT in the induction of cell sheets seems promising for future use in regenerative dentistry.

Os defeitos da calota craniana causados por traumas severos, neoplasias, cirurgias ou deformidades congênitas representam um grande desafio para os cirurgiões. O uso de enxertia óssea autóloga continua sendo o método de tratamento padrão ouro, embora apresente morbidade na área doadora e seja considerado insuficiente para reconstrução de grandes defeitos. Recentemente, com o advento da bioengenharia tecidual, novas expectativas surgiram na regeneração óssea. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo experimental em ratos para o estudo de deformidades craniofaciais e verificar se as células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos seriam capazes de regenerar defeitos críticos em calota craniana de ratos não imunossuprimidos. Foram realizados dois defeitos ósseos de espessura total com diâmetro de 5 x 8 mm na região biparietal. O lado esquerdo foi preenchido com membrana de colágeno, enquanto o lado direito com membrana de colágeno associada a células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos. Essas células foram caracterizadas previamente in vitro como células mesenquimais. A eutanásia dos animais foi realizada no 7º, 21º, 30º e 60º dia de pós-operatório e amostras de tecido ósseo foram extraídas para realização da análise histológica. A análise da presença de células humanas no novo osso formado foi confirmada através do estudo molecular. A linhagem de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos foi positiva para células-tronco mesenquimais e sua diferenciação em tecido ósseo também foi evidenciada in vitro. Foi observada a formação óssea após 21 dias de cirurgia nos dois lados, sendo o lado direito um osso mais maduro. A reação da cadeia de polimerase para DNA humano foi amplificada apenas no lado direito demonstrando que existiam células humanas nesse novo osso formado. O uso de células-tronco de dentes decíduos humanas em ratos não imunossuprimidos não evidenciou rejeição durante o período estudado. Os achados sugerem que o modelo experimental descrito poderá ser utilizado para o estudo dos defeitos ósseos cranianos em cirurgia craniofacial e que o uso de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos associado à membrana de colágeno parece representar uma importante estratégia para a reconstrução de tecidos ósseos e seu uso pode ser considerado uma opção para o reparo de grandes defeitos ósseos cranianos. / Repair of bone defects caused by severe trauma, resection of tumors, and congenital deformity remains a big challenge to surgeons. As a gold standard for the treatment of bone defects in clinic, autologous bone grafts are usually limited by considerable donor site mobility and available supply of tissue that can be harvested. Recently, tissue engineering has become a promising approach for bone regeneration. The main aim of this study is to create an experimental surgical protocol and evaluate the capacity of human dental pulp stem cells isolated from deciduous teeth, to reconstruct critical size cranial bone defects in nonimmunosuppressed rats. Bilateral 5 x 8 mm cranial full-thickness defects of parietal bone were created. The left side was supplied with collagen membrane only and the right side with collagen membrane and human dental pulp stem cells. Cells were used after in vitro characterization as mesenchymal cells. Animals were euthanized at 7, 21, 30 and 60 days postoperatively and cranial tissue samples were taken from the defects for histologic analysis. Analysis of the presence of human cells in the new bone was confirmed by molecular analysis. The human dental pulp stem cells lineage was positive for the four mesenchymal cell markers tested and showed osteogenic in vitro differentiation. The bone formation was observed 21 days after surgery on both sides, but a more mature bone was present in the right side. Human DNA was polymerase chain reaction-amplified only at the right side, indicating that this new bone had human cells. The use of human dental pulp stem cells in nonimmunosuppressed rats did not cause any graft rejection during this period. Our findings suggest that surgical protocol created may ultimately be used in experimental studies of cranial bone defects in craniofacial surgery and the use of human dental pulp stem cells together with collagen membrane seems to be a promising strategy for in vivo bone tissue reconstruction and their use might provide an option to repair human large cranial bone defects.

Perdas ósseas são um problema de saúde pública em todo o mundo e não existem substitutos ósseos ideais. A bioengenharia óssea vem como uma nova alternativa terapêutica e é baseada em células, biomateriais e moléculas sinalizadoras. As células-tronco mesenquimais tornaram-se muito atraentes devido ao seu potencial osteogênico. Assim, é necessário o conhecimento do perfil das moléculas secretadas e dos mecanismos que as controlam tanto no estado indiferenciado como durante a osteogênese. Desta forma, nosso objetivo foi avaliar o perfil de expressão das metaloproteinases de matriz (MMPs) e seus inibidores (TIMPs e RECK) bem como sua função durante a indução da osteogênese in vitro a partir de células-tronco da polpa dentária humana (DPSCs). Algumas MMPs, principalmente, MMP-2 e MT-MMPs bem como seus inibidores, são expressos em DPSCs indiferenciadas. Durante a osteogênese, os níveis de transcritos foram modulados positivamente em relação as DPSCs indiferenciadas e os níveis protéicos das MMPs -2 e -14 estão mais elevados e relacionados a fase de mineralização. Desta forma, sugerimos que as MMPs/TIMPs/RECK desempenham funções na manutenção do estado indiferenciado das DPSCs e podem ser importantes para a osteogênese bem como a mineralização in vitro. / Bone loss is a major public health problem throughout the world and are not ideal bone substitute. Bone bioengineering comes as a new therapeutic approach and is based on cells, biomaterials and signaling molecules. Mesenchymal stem cells have become very attractive due to their osteogenic potential. Thus, knowledge of the profile of secreted molecules and mechanisms that control both undifferentiated state and during osteogenesis is required. Thus, our objective was to evaluate the expression profile of matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors (TIMPs and RECK) and its function during induction of osteogenesis in vitro from human dental pulp stem cells (DPSCs). Some MMPs, especially MMP-2 and MT-MMPs and their inhibitors, are expressed in undifferentiated DPSCs. During osteogenesis, the levels of transcripts were positively modulated in relation undifferentiated DPSCs and protein levels of MMP -2 and -14 are higher and related to mineralization phase. Therefore, we suggest that MMPs/TIMPs/RECK may play role in the maintenance of the undifferentiated state of DPSCs and may be important for osteogenesis and mineralization in vitro.

As células-tronco mesenquimais (MSCs) são células multipotentes que tem o potencial de se diferenciarem em várias linhagens celulares in vitro e in vivo. Estas são encontradas em nichos específicos em muitos órgãos e tecidos adultos, tais como medula óssea, tecido adiposo, músculo, dente, cordão umbilical, pele, cartilagem articular, sendo facilmente isoladas, expandidas e com alta capacidade proliferativa in vitro. Assim, estas características têm despertado grande interesse na sua utilização como uma potencial fonte de células para o reparo e regeneração tecidual de diversos órgãos e tecidos. Pouco se conhece sobre as moléculas que são secretadas pelas MSCs para a matriz extracelular (MEC) e que estão na interface célula-matriz e estão presentes em vias de transdução de sinais intracelulares. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil de expressão gênica de enzimas que remodelam a MEC (metaloproteinases de matriz MMPs: 15 membros) e seus inibidores (inibidores teciduais das metaloproteinases de matriz TIMPs: 4 membros e RECK) e proteína da membrana plasmática (Caveolina-1) durante a diferenciação osteogenica in vitro a partir de células-tronco mesenquimais da polpa dentária humana (DPSCs). Para tanto, utilizamos polpas dentárias humanas provenientes de terceiros molares de indivíduos adultos (18-32 anos n=3) e as DPSCs isoladas foram imunofenotipadas por citometria de fluxo, avaliada a taxa de proliferação, induzidas as diferenciações osteogênica (1, 7, 14, 21 e 28 dias) e adipogênica (28 dias) e os transcritos avaliados por PCR em tempo real. Estas células foram positivas para o marcadores CD29, CD105, STRO-1, CD44, CD90 negativas os marcadores para CD31, CD45, CD34 e CD14 e são capazes de se diferenciarem em osteoblastos e adipócitos. Verificamos que as MMP-2, MMP-3, MMP-13, MMP-14, MMP-25, TIMP-3, TIMP-4 e Caveolina-1 foram diferencialmente expressas durante a diferenciação osteogênica, sendo reguladas positivamente apenas no período de 28 dias pós indução e a TIMP-1 regulada positivamente desde o primeiro dia de indução. A MMP-11 e MMP-16 não foram detectadas nas DPSCs e nem durante a diferenciação osteogênica. Desta forma, concluímos que MMPs encontradas bem como a Caveolina-1 e as TIMP-3 e TIMP-4 podem estar participando dos dos eventos de diferenciação óssea em DPSCs, a TIMP-1 pode estar participando de eventos biológicos relacionados as propriedades do estado indiferenciado das DPSCs e da diferenciação óssea e que as MMP-11 e MMP-16 não são expressas pelas DPSCs e também não estão envolvidas na diferenciação osteogênica. / Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells that have the potential to differentiate into various cell lineages in vitro and in vivo. These are found in specific niches in many adult organs and tissues, such as bone marrow, adipose tissue, muscle, tooth, umbilical cord, skin, cartilage, being easily isolated, expanded and high proliferative capacity in vitro. Thereby, these features have attracted great interest in its use as a potential source of cells for tissue repair and regeneration of various organs and tissues. Little is known about the molecules secreted by MSCs into the extracellular matrix (ECM), present at cell-matrix interface and present on intracellular signal transduction. Thus, the aim of this study was to evaluate gene expression profile of ECM remodeling enzymes (matrix metalloproteinases MMPs: 15 members) and their inhibitors (tissue inhibitors of matrix metalloproteinases TIMPs: 4 members and RECK) and plasma membrane proteins (Caveolin-1) that participate in signaling pathways during osteogenic differentiation in vitro from human dental pulp stem cells (DPSCs). Normal human impacted third molars were collected from adults (18-32 years-old n=3) and DPSCs isolated were immunophenotyping by flow cytometry, evaluated the proliferation ratio, induced to osteogenic (1, 7, 14, 21 and 28-days) and adipogenic differentiation (28-days) and the transcript levels evaluated by Real Time PCR. These cells are positive for CD29, CD105, STRO -1, CD44, and CD90 markers and negative for CD31, CD45, CD34, and CD14 markers and are capable of differentiating into osteoblasts and adipocytes. We found that MMP- 2, MMP -3, MMP -13, MMP -14, MMP -25, TIMP-3, TIMP-4 and Caveolin-1 were differentially expressed during osteogenic differentiation, being upregulated only at 28 days post-induction and TIMP-1 upregulated from the first day of induction. MMP-11 and MMP-16 were not detected in DPSCs neither during differentiation. Thus, we conclude that MMPs, Caveolin-1 found as well as TIMP-3 and TIMP-4 may be participating in the event of bone differentiation in DPSCs, TIMP-1 may participate in biological events related to the properties of the undifferentiated state DPSCs and osteogenic differentiation, MMP-11 and MMP-16 are not also expressed by DPSCs and are not involved in osteogenic differentiation.

Os defeitos da calota craniana causados por traumas severos, neoplasias, cirurgias ou deformidades congênitas representam um grande desafio para os cirurgiões. O uso de enxertia óssea autóloga continua sendo o método de tratamento padrão ouro, embora apresente morbidade na área doadora e seja considerado insuficiente para reconstrução de grandes defeitos. Recentemente, com o advento da bioengenharia tecidual, novas expectativas surgiram na regeneração óssea. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo experimental em ratos para o estudo de deformidades craniofaciais e verificar se as células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos seriam capazes de regenerar defeitos críticos em calota craniana de ratos não imunossuprimidos. Foram realizados dois defeitos ósseos de espessura total com diâmetro de 5 x 8 mm na região biparietal. O lado esquerdo foi preenchido com membrana de colágeno, enquanto o lado direito com membrana de colágeno associada a células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos. Essas células foram caracterizadas previamente in vitro como células mesenquimais. A eutanásia dos animais foi realizada no 7º, 21º, 30º e 60º dia de pós-operatório e amostras de tecido ósseo foram extraídas para realização da análise histológica. A análise da presença de células humanas no novo osso formado foi confirmada através do estudo molecular. A linhagem de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos foi positiva para células-tronco mesenquimais e sua diferenciação em tecido ósseo também foi evidenciada in vitro. Foi observada a formação óssea após 21 dias de cirurgia nos dois lados, sendo o lado direito um osso mais maduro. A reação da cadeia de polimerase para DNA humano foi amplificada apenas no lado direito demonstrando que existiam células humanas nesse novo osso formado. O uso de células-tronco de dentes decíduos humanas em ratos não imunossuprimidos não evidenciou rejeição durante o período estudado. Os achados sugerem que o modelo experimental descrito poderá ser utilizado para o estudo dos defeitos ósseos cranianos em cirurgia craniofacial e que o uso de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos associado à membrana de colágeno parece representar uma importante estratégia para a reconstrução de tecidos ósseos e seu uso pode ser considerado uma opção para o reparo de grandes defeitos ósseos cranianos. / Repair of bone defects caused by severe trauma, resection of tumors, and congenital deformity remains a big challenge to surgeons. As a gold standard for the treatment of bone defects in clinic, autologous bone grafts are usually limited by considerable donor site mobility and available supply of tissue that can be harvested. Recently, tissue engineering has become a promising approach for bone regeneration. The main aim of this study is to create an experimental surgical protocol and evaluate the capacity of human dental pulp stem cells isolated from deciduous teeth, to reconstruct critical size cranial bone defects in nonimmunosuppressed rats. Bilateral 5 x 8 mm cranial full-thickness defects of parietal bone were created. The left side was supplied with collagen membrane only and the right side with collagen membrane and human dental pulp stem cells. Cells were used after in vitro characterization as mesenchymal cells. Animals were euthanized at 7, 21, 30 and 60 days postoperatively and cranial tissue samples were taken from the defects for histologic analysis. Analysis of the presence of human cells in the new bone was confirmed by molecular analysis. The human dental pulp stem cells lineage was positive for the four mesenchymal cell markers tested and showed osteogenic in vitro differentiation. The bone formation was observed 21 days after surgery on both sides, but a more mature bone was present in the right side. Human DNA was polymerase chain reaction-amplified only at the right side, indicating that this new bone had human cells. The use of human dental pulp stem cells in nonimmunosuppressed rats did not cause any graft rejection during this period. Our findings suggest that surgical protocol created may ultimately be used in experimental studies of cranial bone defects in craniofacial surgery and the use of human dental pulp stem cells together with collagen membrane seems to be a promising strategy for in vivo bone tissue reconstruction and their use might provide an option to repair human large cranial bone defects.