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PROLIFERACION Y VIABILIDAD DE CELULAS MADRE DE PULPA DENTAL HUMANA SOBRE MTA PRO ROOT^® Y ENDOSEQUENCE^®. ESTUDIO IN-VITRO

DENTAL PULP CELLS PROLIFERATION AND VIABILITY ON PR-ROOT^® AND ENDOSEQUENCE^®. STUDY IN-VITRO

Angela María Chávez Cabrera. Orcid: 0009-0006-5685-9801

Universidad Santo Tomas sede Bogotá, Facultad de Odontología, Departamento de Endodoncia y cirugía Bogotá Colombia.

Oscar Rodríguez Merchán. Orcid: 0000-0002-5159

Universidad Santo Tomas sede Bogotá, Facultad de Odontología, Departamento de Endodoncia Bogotá Colombia.

Camilo Andrés Peñate Salcedo. Orcid: 0000-0003-1432-6231

Universidad Santo Tomas sede Bogotá, Facultad de Odontología, Departamento de Endodoncia Bogotá Colombia.

Fredy Andrés Sandoval Castillo. Orcid: 0000-0001-6871-6353

Universidad Santo Tomas sede Bogotá, Facultad de Odontología, Departamento de Endodoncia Bogotá Colombia.

Autor de contacto: Gustavo Adolfo Velasco Flechas. Orcid: 0000-0003-0695-1504

Institución Universitaria Colegios de Colombia Facultad de Odontología Departamento de Investigaciones Odontologicas, Departamento de Endodoncia y cirugía, Bogotá Colombia.

Bogota, autopista norte Kilometro 4,5

e-mail: gvelasco@unicoc.edu.co

Tel: (57)3002656045

Resumen

Introducción: Los materiales usados en endodoncia son sometidos a investigaciones rigurosas antes de ser utilizados en pacientes. El cultivo de células madre de pulpa dental ofrece un entorno sin variaciones sistémicas.

Objetivo: Comparar la citotoxicidad del MTA Proroot® y EndoSequence® masilla y pasta, en células de pulpa dental humana.

Metodología: Se realizó un estudio experimental In vitro utilizando células madre de pulpa dental humana sembradas en platos de 6 pozos, que contenían 3mg de cada uno de los materiales. Se realizaron observaciones y conteo celular por duplicado en hemocitómetro y tinción de azul tripano bajo un microscopio de luz invertida a 24, 48, 72 horas.

Resultados: Se realizo un análisis estadístico ANOVA y se encontró que la masilla mostro un mayor número de células vivas a las 24 y 72 horas. Por otro lado, el MTA Proroot® presentó el menor número de células vivas en los diferentes tiempos de exposición evaluados (24, 48, 72 horas).

Conclusión: El material biocerámico masilla es menos citotóxico que el MTA Proroot® y el biocerámico pasta.

Palabras Clave: Materiales de obturación apical; Biocerámico; Citotoxicidad; Células de pulpa dental

 

Abstract

Objective: This comparative study aimed to assess the citoxicity of MTA Proroot® and EndoSequence® dense and fluid materials on human dental pulp cells. Methodology: A in vitro experimental setup fresh materials were placed in six well plates, and dental pulp cels were cultured over the materials for observational periods of 24, 48 and 72 h to monitor cell growth. Cell counts were conducted using a hemocytometer under an inverted ligth microscope with counts performed in duplicate by a single observer. Results: The statistical analysis employing ANOVA, revealed that the putty material exhibited a higher number of lin¿vin cells at 24 and 72hours, while MTA Proroot® demonstrated the lowest number of living cells during the evaluated exposure times. Consequently, these findings suggest that the bioceramic materials used in the study are not cytotoxic, impliying their safety for applications involving contact with tooth adjacent tissues.

Keywords: Root repair material; Bioceramics; MTA; ProRoot; Cytotoxicity; Dental pulp cells.

INTRODUCCIÓN

Al introducir el uso de materiales biocerámicos en endodoncia, se logra una mayor predictibilidad en los tratamientos quirúrgicos convencionales, cumpliendo con el objetivo de preservar los dientes. Estos materiales como el Zirconio y la alúmina específicamente diseñados para odontología y medicina son inertes para fabricar coronas en rehabilitación oral. Existen materiales biocerámicos biodegradables, como los vidrios bioactivos y el fosfato tricálcico empleados como injertos aloplásticos en la regeneración ósea guiada. También se encuentran disponibles cementos de silicato de calcio como el MTA y Endosequence que poseen propiedades bioactivas (1). Estos materiales biocerámicos premezclados de naturaleza hidrofílica son altamente biocompatibles, no tóxicos, no se contraen, químicamente estables en el medio oral, no producen una respuesta inflamatoria significante ante la sobre obturación y no pigmentan la estructura dentaria (2). Su contenido de silicato tricálcico, fosfato de calcio, óxido de Zirconio y óxido de Tantalio le dan una importante ventaja como es su habilidad de formar hidroxiapatita creando una unión entre la dentina y el material de obturación. Su pH alcalino (12.5) les otorga propiedades antibacterianas (3). Además, tienen una excelente manipulación, radiopacidad, se pueden pulir y no se desalojan fácilmente. Tienen múltiples usos como recubrimiento pulpar directo e indirecto, pulpotomías, obturación endodóntica convencional, selle de perforaciones, tapones y selle apical entre otros. La casa fabricante Brasseler presenta un material reparador radicular EndoSequence® Endodontic Root Repair Material (ERRM) compuesto principalmente de silicato de calcio, fosfato de calcio monobásico y óxido de zirconio (4). Este material presenta 2 consistencias premezcladas: pasta en una jeringa y masilla en un contenedor con tapa. Presenta una adhesión mecánica en el fraguado como resultado del tamaño pequeño de las partículas, lo cual permite que EndoSequence penetre en los túbulos dentinarios. En presencia de humedad después de 4 horas fragua, no se contrae, y tiene un tiempo de trabajo de 30 minutos en condiciones normales (5).

Se ha encontrado que los cementos selladores biocerámicos son mínimamente citotóxicos si se extruyen accidentalmente al área periapical (6)

Algunos estudios, muestran que el MTA y ERRM tienen niveles de citotoxicidad similares, sin embargo, no hay evidencia suficiente sobre el efecto del material biocerámico pasta y masilla sobre las células madre de pulpa dental (7). Su significancia clínica en términos de procedimientos endodónticos regenerativos (REPs) y terapias pulpares vitales, hace importante conocer la biocompatibilidad de estos materiales considerando que están en íntimo contacto con los tejidos circundantes en estos procedimientos o en la obturación retrógrada y selle de perforaciones (8).

El objetivo de este estudio fue comparar la citotoxicidad del biocerámico Endosequence® ERRM pasta y masilla con el MTA Proroot® en cultivos de células madre de pulpa dental.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Las células madre de pulpa dental fueron donadas por el Laboratorio de investigaciones Odontológicas de la Universidad de Bosque Bogotá Colombia (10). El experimento fue aprobado por el comité de ética odontológica de la Universidad Santo Tomas facultad de Odontología sede Bogotá. Las células fueron procesadas en el laboratorio de medicina de la Universidad Nacional de Colombia de la siguiente manera.

Los materiales se pesaron en una balanza analítica marca Sartorius^® así: MTA 3 mg, ERRM (Endosequence Repair Root Material) pasta 3mg, ERRM masilla 3 mg fueron dispensados en el centro de cada pozo. En medio de cultivo DMEM GIBCO^® complementado con suero fetal bovino al 10% y, penicilina 100 IU/ml y 50μg de estreptomicina se sembraron las células en los platos de 6 pozos a una densidad aproximada de 0,3×10⁶ células.

 

Los pozos se dividieron en grupos así:

Grupo 1 MTA Pro Root^®, Grupo 2 ERRM^® pasta, grupo 3 ERRM^® masilla, grupo 4 sin ningún material

Los platos con las células y los materiales se llevaron a la incubadora a 37°C, 85% humedad y 5% CO₂ por 3 días. Los periodos de observación fueron 24, 48 y 72 horas. En cada periodo de observación las células se desprendieron de cada pozo con 2ml de Tripsina EDTA y los pellets se re-suspendieron en 10μl de medio de cultivo, agregando 20 μl de Azul Tripán al 0,4%. El conteo de células vivas y muertas se realizó con hemocitómetro bajo un microscopio de luz invertida Olympus^® Optical No.2 L0077 para cultivos celulares. El conteo lo realizaron 2 observadores a doble ciego bajo el microscopio. Por convención, si las células tocaban el límite superior o el límite izquierdo de la cuadricula las células si se contabilizaban, por el contrario, si las células tocaban el límite inferior o el límite derecho, no se contabilizaron. Para determinar el número de células presentes en la muestra determinada, se realizó un promedio de las células contabilizadas vivas en las cuatro cuadrículas (11).

 

RESULTADOS

Figura 1. Conteo celular a las 24 horas despues de iniciado el cultivo

La prueba de ANOVA de una vía muestra que no hay diferencias significativas con significancia de 5% entre los tratameitos en los periodos de observación. A las 24 horas (Figura 1), se observó un mayor número de células vivas en el grupo control seguido de ERRM masilla, ERRM pasta y MTA, existiendo diferencias significativas entre el número de células vivas en cada tipo de material, excepto la masilla que comparado con el grupo control no tuvo diferencias significativas.

Figura 2. Crecimiento celular a las 48 horas.

A las 48 horas (Figura 2), se observó un mayor número de células vivas ¿en el grupo control seguido de, ERRM pasta, ERRM masilla y finalmente MTA donde si hubo diferencias significativas entre los grupos.

Figura 3. Proliferación celular a las 72 horas.

La figura 3 muestra el mayor número de células vivas en grupo control seguido de ERRM masilla, ERRM pasta y MTA con diferencias significativas entre el número de células vivas en cada tipo de material.

Tabla 1. El histograma compara la citotoxicidad de los materiales evaluados con el grupo control en los diferentes periodos de observación.

En la prueba de Tukey-Kramer muestra una diferencia de crecimiento celular entre el grupo de 24 y 48 horas.

 

DISCUSIÓN

La presente investigación compara la citotoxicidad del MTA^® Proroot con EndoSequence ERRM^® masilla y pasta en células madre de pulpa dental humana. Se encontró mayor presencia de células vivas en la presentación masilla durante la mayoría de los periodos de tiempo evaluados, seguido de la pasta y MTA.  Lo anterior coincide con lo reportado por Hirschman et al. (12) donde comparan la citotoxicidad del MTA blanco, ERRM masilla, Dycal y UltraBlend Plus sobre fibroblastos humanos. El estudio reporta que ERRM masilla tiene citotoxicidad similar a los otros materiales pero que esto no influyo negativamente en la supervivencia celular a los 8 días. Sin embargo, este estudio al igual que nuestra investigación no tuvo en cuenta EndoSequence pasta. En nuestro estudio, parece haber alguna relación entre la consistencia del material y su citotoxicidad. Chen et al. (13) encontraron un efecto mitogénico sobre las células madre de la pulpa dental que fue más pronunciado con EndoSequence que con MTA (49% y 26%, respectivamente). Este resultado puede ser el causante del número de células no viables en nuestro estudio.

Por su parte, Coaguila et al. (14) evalúan in vitro la citotoxicidad de MTA® Angelus, ERRM masilla® y SuperEBA® en fibroblastos del ligamento periodontal humano, donde no hubo diferencias estadísticamente significativas entre MTA Angelus y EndoSequence masilla a los 7 dias. Super EBA por su contenido de eugenol mostró el menor porcentaje de viabilidad celular a mayores diluciones. Por lo tanto, MTA Angelus y EndoSequence Root Repair Material masilla fueron menos citotóxicos en la dilución más alta en comparación con Super EBA. Estos resultados son similares en cuanto a la supervivencia celular de nuestro estudio.

Sultana et al. (15) evaluaron la proliferación, diferenciación y potencial osteogénico de las células madre mesenquimales derivadas de médula ósea humana (hBMSC) en ProRoot MTA®, BioDentine® (BD) y ERRM® masilla mostrando este ultimo la mejor biocompatibilidad entre los materiales de silicato tricálcico. MTA y el ERRM demostraron bioactividad osteogénica significativamente más alta que BD.  Nuestro estudio coincide con estos autores al afirmar que la citoxicidad de los materiales bioactivos es muy baja permitiendo la proliferación celular.

Por otra parte, Miller et al. (16) al comparar MTA y ERRM masilla en células madre de la papila apical (SCAP) mostraron que ERRM masilla promueve la viabilidad y diferenciación celular en el fenotipo de mineralización con mayor expresión del marcador odontoblástico que el MTA. Estos datos sugieren que ERRM promueve una mayor supervivencia y diferenciación de SCAP que el MTA, coincidiendo con los resultados obtenidos en este estudio donde se observó mayor número de células vivas en contacto con ERRM que con MTA. Saw et al. Compara dos métodos de investigación para establecer la sensibilidad celular usando el contacto directo con materiales de uso odontológico tratando de simular la situación clínica. Por este motivo, el presente estudio se realiza directamente sobre el cultivo de células de pulpa dental humana, siguiendo la recomendación de que el contacto directo con los materiales provee la mejor información (17).

CONCLUSIÓN

De acuerdo con los hallazgos encontrados se puede concluir que a pesar de las limitaciones del estudio el material biocerámico ERRM masilla es menos citotóxico que el MTA, sugiriendo su seguridad para las aplicaciones que implican contacto con los tejidos adyacentes al diente y la pulpa dental. Es decir, que pueden ser utilizados para terapia pulpares directas o indirectas, procesos regenerativos endodónticos (REPs) y selle apical y/o de perforaciones mecánicas o por reabsorción.

 

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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5. Al-Haddad A, Che Ab Aziz ZA. Bioceramic-Based Root Canal Sealers: A Review. Int J Biomater. 2016; 2016:9753210. doi: 10.1155/2016/9753210. Epub 2016 May 3. PMID: 27242904; PMCID: PMC4868912.
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