Biocompatibilidad "in vitro" de nuevos productos de eliminación de caries químico-mecánicos en células madre de pulpa dental humana

Abstract

Introducción: La caries dental en la dentición permanente es la afección más prevalente entre todas las enfermedades humanas y afecta a más de 2500 millones de personas. Una de las técnicas aplicadas en la odontología mínimamente invasiva incluye la remoción químico-mecánica de la caries. La utilización de los materiales de remoción química de caries ha demostrado reducir la ansiedad, el dolor y la necesidad de anestesia, y esto lo hace muy adecuado para el tratamiento de pacientes ansiosos o médicamente comprometidos. Objetivo: El objetivo de este estudio fue comparar las características biológicas de cuatro materiales de remoción químico-mecánica de caries para evaluar su biocompatibilidad usando células madre de pulpa de diente permanente. Material y Métodos: Los materiales analizados fueron Papacárie Duo®, BRIX3000®, Cariesolut y NATURAL-CARE. Los procedimientos para evaluar la biocompatibilidad de estos materiales fueron realizados sobre células madre de pulpa dental de diente permanente. En una cabina de Bioseguridad Tesltar nivel II se realizaron un total de siete experimentos: medición de la concentración inhibitoria media (IC50), medición de la actividad metabólica celular (MTT) (24, 48, 72 horas), experimento de migración celular (24, 48, 72 horas), experimento de inmunofluorescencia (72 horas), análisis de apoptosis y necrosis celular, análisis de producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y análisis del ciclo celular. Los análisis estadísticos se realizaron mediante ANOVA unidireccional y prueba post-hoc de Tukey (p<0,05). Resultados: En nuestros resultados se obtuvo que BRIX3000® mostró al 0,1% y 0,01% una citocompatibilidad equiparable a la del grupo control para todos los períodos de tiempo analizados. Papacárie Duo® presentó una citotoxicidad concentración-dependiente, mostrando una baja biocompatibilidad y viabilidad celular a altas concentraciones la cual mejoraba al diluir el material. NATURAL-CARE presentó un comportamiento similar al observado en Papacárie Duo®, llegando a alcanzar a bajas concentraciones (0,01%) resultados más favorables en los experimentos de migración celular y de inmunofluorescencia con respecto a dicho material y semejantes a los del control. Cariesolut fue el material que mayor citotoxicidad 4 TESIS DOCTORAL- NURIA PÉREZ GUZMÁN

demostró en todos los casos. Los resultados sugieren que BRIX3000® a altas concentraciones es capaz de levantar las células cultivadas sin llegar a producir su apoptosis, permitiendo una viabilidad celular bastante aceptable a bajas concentraciones; Papacárie Duo® y NATURAL-CARE si llegan a producir muerte celular a altas concentraciones, mejorando su biocompatibilidad al disminuir su concentración. Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren que BRIX3000® sería el material más adecuado para realizar una remoción química de caries, siendo buenas opciones también Papacárie Duo® y NATURAL-CARE, y desaconsejando la utilización de Cariesolut debido a su baja biocompatibilidad sobre células de pulpa dental de diente permanente.

Introduction: Dental caries in the permanent dentition is the most prevalent of all human diseases and affects more than 2.5 billion people. One of the techniques applied in minimally invasive dentistry includes chemical-mechanical caries removal. The use of chemical caries removal materials has been shown to reduce anxiety, pain and the need for anaesthesia, and this makes it well suited to the treatment of anxious or medically compromised patients. Objective: The aim of this study was to compare the biological characteristics of four chemical-mechanical caries removal materials to evaluate their biocompatibility using permanent tooth pulp stem cells. Material and Methods: The materials evaluated were Papacárie Duo®, BRIX3000®, Cariesolut and NATURAL-CARE. Procedures to evaluate the biocompatibility of these materials were performed on permanent tooth pulp stem cells. A total of seven experiments were performed in a Tesltar level II biosafety cabinet: measurement of the mean inhibitory concentration (IC50), measurement of cell metabolic activity (MTT) (24, 48, 72 hours), cell migration experiment (24, 48, 72 hours), immunofluorescence experiment (72 hours), cell apoptosis and necrosis analysis, reactive oxygen species (ROS) production analysis and cell cycle analysis. Statistical analyses were performed by one-way ANOVA and Tukey's post-hoc test (p<0.05). Results: In our results, BRIX3000® showed at 0.1% and 0.01% a cytocompatibility comparable to that of the control group for all time periods analysed. Papacárie Duo® presented a concentration-dependent cytotoxicity, showing low biocompatibility and cell viability at high concentrations which improved when the material was diluted. NATURAL-CARE showed a similar behaviour to that observed in Papacárie Duo®, reaching at low concentrations (0.01%) more favourable results in cell migration and immunofluorescence experiments with respect to that material and similar to those of the control. Cariesolut was the material that showed the highest cytotoxicity in all cases. The results suggest that BRIX3000® at high concentrations is capable of lifting the cultured cells without producing apoptosis, allowing a fairly acceptable cell viability at low concentrations; Papacárie Duo® and NATURAL-CARE do produce cell 8 TESIS DOCTORAL- NURIA PÉREZ GUZMÁN

death at high concentrations, improving their biocompatibility by decreasing their concentration. Conclusions: Our findings suggest that BRIX3000® would be the most suitable material for chemical caries removal, with Papacárie Duo® and NATURAL-CARE also being good options, and discourage the use of Cariesolut due to its low biocompatibility on permanent tooth pulp cells.