Potencial regenerativo de cimentos endodônticos: Impacto na proliferação celular e osteogênese
Documento
Informações
Título
Potencial regenerativo de cimentos endodônticos: Impacto na proliferação celular e osteogênese
Título (EN)
Regenerative potential of endodontic sealers: Impact on cell proliferation and osteogenesis
Autor(es)
Soraya Viana Gadelha
Orientador(es)
Prof. Dr. Adriano Fonseca de Lima
Data de Defesa
24/06/2025
Resumo (EN)
The search for endodontic materials with bioactive properties and greater biocompatibility has driven the development of calcium silicate-based sealers modified in their composition. Magnesium is one of the promising elements in this context due to its potential to positively modulate cellular responses. This study aimed to evaluate the cytocompatibility and bioactivity of a calcium silicate-based endodontic sealer containing magnesium (Bio-C Sealer Ion+), in comparison with two widely used bioceramic sealers: Bio-C Sealer and BioRoot RCS. The hypothesis was that the magnesium-containing sealer would promote higher cellular
metabolism and upregulate the expression of genes related to cell proliferation and osteogenic differentiation in immortalized human periodontal ligament cells (iPDLCs). The sealers were prepared according to the manufacturers’ instructions and molded into silicone matrices (6 mm in diameter × 0.5 mm in height). After initial setting (4 hours), the specimens were immersed in DMEM culture medium at 37 °C for 24 hours to obtain the extracts, following ISO 10993 guidelines. These extracts were applied to iPDLCs cultured in 24-well plates. The control group consisted of cells cultured in fresh DMEM only. Mitochondrial activity was assessed using the MTT assay after 24, 48, and 72 hours. Gene expression of proliferation markers (MAPK14, YAP1, CREB1) and osteogenic markers (COL1A1, RUNX2, SP7, ALPL) was evaluated by RT- qPCR after three and ten days of exposure. The results showed that after 24 hours, Bio-C Sealer Ion+ exhibited lower mitochondrial activity than the DMEM control, whereas the other groups showed intermediate values. After 48 hours, BioRoot induced significantly higher mitochondrial activity than the other materials (p <0.05). After 72 hours, all materials showed increased mitochondrial activity compared to earlier time points, with BioRoot exhibiting the highest values. However, in terms of gene expression, Bio-C Sealer Ion+ exhibited superior performance. After ten days, this material induced the highest expression of MAPK14, YAP1, and CREB1 among all groups (p <0.05), indicating stimulation of cellular proliferation. Regarding osteogenic markers, Bio-C Sealer Ion+ showed the highest expression of COL1A1 and ALPL at both after three and ten days. Although RUNX2 expression was initially higher in the Bio-C Sealer group, the highest value after ten days was observed in the Bio-C Sealer Ion+ group. For SP7, all sealers showed elevated levels compared to the control after three days, with Bio-C Sealer exhibiting the highest expression after ten days. In conclusion, all tested materials exhibited adequate cytocompatibility. However, the calcium silicate-based sealer containing magnesium (Bio-C Sealer Ion+) showed greater bioactive potential by promoting increased expression of genes related to cell proliferation and osteogenic differentiation. These findings suggest that this material may enhance periodontal tissue regeneration, particularly in clinical scenarios involving extrusion or direct contact with periapical tissues during root canal obturation.
Resumo
A busca por materiais endodônticos com propriedades bioativas e maior biocompatibilidade tem impulsionado o desenvolvimento de cimentos à base de silicato de cálcio com modificações em sua composição. Um dos elementos promissores nesse contexto é o magnésio, que pode modular positivamente a resposta celular. Este estudo teve como objetivo avaliar a citocompatibilidade e a bioatividade de cimento endodôntico à base de silicato de cálcio contendo magnésio (Bio-C Sealer Ion+), comparando-o com dois cimentos biocerâmicos amplamente utilizados na prática clínica, i.e., Bio-C Sealer e BioRoot RCS. A hipótese foi que o cimento contendo magnésio apresentaria maior metabolismo celular e estimularia a expressão de genes relacionados à proliferação celular e diferenciação osteogênica em células do ligamento periodontal humano imortalizadas (iPDLCs). Os cimentos foram preparados de acordo com as instruções dos fabricantes e moldados em discos (6 mm de diâmetro × 0,5 mm de altura) em matrizes de silicone. Após a presa inicial (4 horas), os discos foram imersos em meio de cultura DMEM a 37 °C por 24 horas para obtenção dos extratos, conforme ISO 10993. Os extratos foram aplicados às iPDLCs em placas de 24 poços. O grupo controle consistiu em células cultivadas apenas com DMEM fresco. O metabolismo mitocondrial foi avaliado pelo ensaio de MTT após 24, 48 e 72 horas. A análise da expressão gênica foi realizada por RT-qPCR para marcadores de proliferação (MAPK14, YAP1, CREB1) e diferenciação osteogênica (COL1A1, RUNX2, SP7, ALPL), após três e dez dias de exposição aos extratos. Os resultados demonstraram que, após 24 horas, o Bio-C Sealer Ion+ apresentou menor atividade mitocondrial que o controle (DMEM), enquanto nos demais grupos os valores foram intermediários. Após 48 horas, o BioRoot induziu maior atividade mitocondrial que os outros materiais (p <0,05). Após 72 horas, todos os materiais apresentaram aumento significativo da atividade mitocondrial em relação aos tempos anteriores, sendo o BioRoot o que induziu os maiores valores médios. No entanto, em termos de expressão gênica, o Bio-C Sealer Ion+ demonstrou desempenho superior. Aos 10 dias, esse material promoveu a maior expressão de MAPK14, YAP1 e CREB1 entre todos os grupos (p <0,05), indicando estímulo à proliferação celular. Quanto aos marcadores
osteogênicos, Bio-C Sealer Ion+ apresentou os maiores níveis de expressão de COL1A1 e ALPL tanto após três quanto após dez dias. RUNX2 foi mais expresso inicialmente no grupo Bio-C Sealer, mas aos dez dias o maior valor foi observado com Bio-C Sealer Ion+. Para SP7, todos os cimentos apresentaram níveis elevados comparados ao controle já aos três dias, sendo que o Bio-C Sealer liderou a expressão aos dez dias. Conclui-se que todos os materiais apresentaram citocompatibilidade adequada, mas o cimento à base de silicato de cálcio contendo magnésio (Bio-C Sealer Ion+) demonstrou maior potencial bioativo, promovendo aumento da expressão de genes relacionados à proliferação celular e diferenciação osteogênica. Esses achados sugerem que esse material pode favorecer a regeneração dos tecidos periodontais em situações clínicas de extrusão ou contato com tecidos periapicais durante a obturação endodôntica.
Tipo
Dissertação
Palavras-chave
endodontia; cimentos; lesão periapical; osteogênese
Área de Concentração
Clínica Odontológica
Linha de Pesquisa
Estudos dos mecanismos relacionados à ocorrência das condições do sistema estomatognático
Instituição
Universidade Paulista
Financiamento
Capes
Direito de Acesso
Acesso Aberto