Effect of photobiomodulation on the viability of osteoblasts and fibroblasts submitted to alendronate sodium or zoledronic acid: an in vitro study

O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da terapia de fotobiomodulação (TFBM) na viabilidade de osteoblastos e cultura de fibroblastos em diferentes concentrações de alendronato ou ácido zoledrônico. Duas linhagens celulares – células de camundongos semelhantes a osteoblastos (OSTEO 1) e fibroblastos de mucosa bucal humana (FMM1) – foram utilizadas. As células foram submetidas a diferentes concentrações de bisfosfonatos (1 μM, 10 μM e 100 μM de alendronato de sódio e 3 μM, 5 μM e 10 μM de ácido zoledrônico) por 24 horas. Em seguida, as culturas receberam TFBM. As irradiações foram aplicadas com laser de diodo (InGaAIP, 660 nm, 30 mW, spot 0,028 cm2) em modo contínuo, pontual e de contato, em duas densidades de energia: 5 J/cm2 (4,5 s) ou 10 J/cm2 (9s) com intervalos de 6 horas. A viabilidade celular foi determinada pelo ensaio de atividade mitocondrial (MTT) 24 h após a última irradiação. Os dados foram comparados pelo ANOVA One-Way, complementado pelo teste de Tukey (p < 0,05). O alendronato de sódio nas concentrações de 100 μM e 10 μM e o ácido zoledrônico na concentração de 10 μM apresentaram maior toxicidade a longo prazo. A viabilidade celular do grupo tratado com TFBM foi significativamente maior que a do grupo de controle negativo. O mesmo ocorreu com os osteoblastos tratados com as maiores concentrações do fármaco (5 e 10 μM), apesar de não atingir a viabilidade celular do grupo de controle positivo, apresentou maior viabilidade do que o controle negativo no qual as células não foram irradiadas. Nos grupos submetidos ao ácido zoledrônico, controles positivos apresentaram maior viabilidade celular. Concluímos que sob os parâmetros aplicados neste estudo, a TFBM, com uma densidade de energia de 5 J/cm2, foi capaz de reverter a toxicidade do alendronato sódico aplicado nas concentrações mais altas em ambos os tipos celulares, enquanto a toxicidade do ácido zoledrônico, independentemente de suas concentrações, foi não influenciada pela TFBM.The goal of this study is to evaluate the effect of photobiomodulation therapy (PBMT) on the viability of osteoblasts and cultured fibroblasts in different concentrations of alendronate or zoledronic acid. Two cell lines: osteoblast-like mouse cells (OSTEO 1) and human buccal mucosa fibroblast (FMM1) were used. Cells were submitted to different concentrations of bisphosphonates (1 μM, 10 μM, and 100 μM sodium alendronate and 3 μM, 5 μM and 10 μM zoledronic acid) for 24 hours. Next, the cultures received PBMT. The irradiations were applied with a diode laser (InGaAIP, 660 nm, 30 mW, spot 0.028 cm2) in continuous, punctual and contact mode at two energy densities: 5 J/cm2 (4.5 s) or 10 Jcm2 (9s) with 6 hours-intervals. Cell viability was determined by mitochondrial activity assay (MTT) 24 h after the last irradiation. The data were compared by the one way- ANOVA, complemented by the Tukey’s test (p < 0.05). Sodium alendronate at concentrations of 100 μM and 10 μM and zoledronic acid at 10 μM concentration showed higher long-term toxicity. The cellular viability of the PBMT treated group was significantly higher than that of the negative control group. The same occurred with the osteoblasts treated with the highest concentrations of the drug (5 and 10 μM), despite not reaching the cell viability of the positive control group, it presented greater viability than the negative control where the cells were not irradiated. In the groups submitted to zoledronic acid, positive controls presented greater cell viability. We concluded that under the parameters applied in this study, PBMT at an energy density of 5 J/cm2 was able to revert the toxicity of sodium alendronate applied at the higher concentrations in both cell types, whereas zoledronic acid toxicity, regardless of its concentrations, was not influenced by PBMT

Effect of different concentrations of denosumab on the viability, proliferation and migration of fibroblasts in culture

Atualmente é crescente o número de pacientes utilizando drogas que visam a alteração da remodelação óssea. Doenças como osteoporose e tumores ósseos têm possibilidade de tratamento com a utilização dos antirreabsortivos. Entretanto tais medicamentos apresentam, entre outros, um efeito colateral muito nocivo: a osteonecrose dos maxilares (ONM), que consiste em uma lesão rara, mas grave, da mandíbula ou maxila caracterizada por necrose óssea exposta. O denosumab é uma droga antirreabsortiva que possui um mecanismo de ação diferente do encontrado nos bisfosfonatos (BFs), medicação amplamente usada e anterior ao denosumab, entretanto já mostra efeitos colaterais similares aos BFs em relação à ONM e para ambos os medicamentos a fisiopatogenia da doença ainda não está esclarecida pela literatura Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações do denosumab sobre a viabilidade, proliferação e migração de fibroblastos em cultura. Foram utilizados fibroblastos de mucosa bucal humana linhagem FMM1. Após serem submetidos aos testes de citotoxicidade com concentrações do denosumab variando de 10- 3?g a 10 - 7?g os fibroblastos não apresentaram quaisquer alterações quanto aos quesitos avaliados. Foi possível concluir que o denosumab não é citotóxico para fibroblastos em cultura. ecrose dos maxilares FibroblastosThe number of patients using drugs that target the manipulation of bone remodeling is currently increasing. Bone volume diseases such as osteoporosis and tumors have the possibility of treatment with the use of antiresorptive medications. However, these drugs, among others, may present a very harmful side effect: osteonecrosis of the jaw (ONJ), which consists of a rare but severe injury characterized by exposed bone necrosis. The denosumab is an antiresorptive drug that presents a different mechanism of action found in bisphosphonates (BPs) and shows similar side effects to BPs regarding ONJ. BPs are a class of medication widely used and prior to denosumab. In both drugs the pathophysiology of the disease it is still not clear. This study aimed to evaluate the effect of denosumab in different concentrations on the viability, proliferation and migration of fibroblasts in culture. Were used human oral mucosa fibroblasts FMM1. After being subjected to denosumab concentrations ranging from 10-3?g to 10-7?g fibroblasts did not show any changes to the variables evaluated. It was possible to concluded that denosumab is not cytotoxic to fibroblasts in culture

Evaluation of the osteogenic potential of SAOS-2 grown on titanium surfaces modified by different types of treatments for peri-implantitis

A popularização da reabilitação oral com implantes de titânio (Ti) coincide com o aumento da incidência de peri-implantite, o que tem preocupado a comunidade odontológica. A peri-implantite é um processo inflamatório que afeta todos os tecidos em torno do implante de Ti e resulta na perda de osso de suporte. Quando não adequadamente tratada, a doença pode evoluir até a perda do implante, impactando negativamente a qualidade de vida do paciente. Diversas opções cirúrgicas e/ou não cirúrgicas estão descritas na literatura, entre elas a implantoplastia (Imp), o jateamento com pós abrasivo (Pó) e a laserterapia (Laser). Entretanto, não há consenso sobre qual tratamento é o mais adequado e não há dados sobre o impacto destes nas superfícies do Ti, assim como os seus efeitos nas células envolvidas no processo de osseointegração. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes tratamentos na superfície do Ti, e na diferenciação osteoblástica de células da linhagem SAOS-2 crescidas sobre essas superfícies. Para tanto, discos de Ti (2 x 6 mm) comercialmente disponíveis com superfícies modificadas por adição de nano-hidroxiapatita (NANO) ou duplo ataque ácido (DAA), foram submetidos ao tratamento por plastia por brocas (implantoplastia), plastia por pó abrasivo (jateamento) e plastia por laser. Como controle foram utilizados discos NANO ou DAA sem tratamento. A topografia das superfícies foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após 24 e 72 horas de cultura, a adesão e morfologia celulares foram avaliadas por MEV; aos 1, 3 e 5 dias a viabilidade celular foi avaliada por MTT. A diferenciação celular foi avaliada pela atividade da fosfatase alcalina (ALP) aos 7, 10 e 12 dias e a produção de matriz óssea mineralizada aos 12 e 15 dias. Os dados foram comparados por teste t e ANOVA com um ou dois fatores seguido do Student-Newman Keus, quando necessário, e o nível de significância adotado foi de 5%. As superfícies do Ti foram modificadas na dependência do tratamento; contudo a morfologia celular foi semelhante, com células espraiadas em formato poligonal e diversos filipódeos. A superfície NANO não apresentou diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos para proliferação celular (p=0,384) assim como não houve diferença na interação grupo-tempo (p=0,156) e a produção de matriz mineralizada (p=0,444) em todos os tempos experimentais; por outro lado, a atividade de ALP apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos, tempos e na interação grupo-tempo (p < 0,001, p < 0,001 e p= 0,017, respectivamente). A proliferação celular de células crescidas na superfície DAA apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos, tempo e na interação grupo-tempo (p < 0,001, para todas as dependências avaliadas); a atividade de ALP apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos e entre os tempos (p= 0,002 e p <0,001, respectivamente) e produção de matriz mineralizada apresentou diferenças estatisticamente significantes entre os grupos, tempo e na interação tempo-grupo (p= 0,042, p= 0,002 e p= 0,001, respectivamente). Nossos resultados indicam que os tratamentos da peri-implantite modificam a superfície dos discos de Ti, mas mantêm a viabilidade e proliferação e o potencial de diferenciação celular. Ainda, a superfície DAA Laser se comporta de forma mais favorável frente aos tratamentos sofridos, apresentando maior atividade de ALP (p=002) e produção de matriz mineralizada (p=0,027) quando comparado a superfície NANO Laser.The popularization of oral rehabilitation with titanium (Ti) implants coincides with the increase in the incidence of peri-implantitis, which has worried the dental community. Peri-implantitis is an inflammatory process that affects all tissues around the Ti implant and results in loss of supporting bone. When not properly treated, the disease can progress to the loss of the implant, impacting the patient\'s quality of life. Several surgical and non-surgical options are described in the literature, including implantoplasty, blasting with abrasive powder and laser therapy. However, there are no consensus on which treatment is the most appropriate and there are no data on their impact on Ti surfaces, as well as their effects on cells involved in the osseointegration process. In this context, the aim of this study was to evaluate the effects of different treatments on the Ti surface, and on the osteoblastic differentiation of cells of SAOS-2 lineage grown on these surfaces. For this, commercially available Ti disks (2 x 6 mm) with surfaces modified by the addition of nano-hydroxyapatite (NANO) or double acid etching (DAA) were submitted to treatment by drill plasty (implantoplasty), abrasive powder plasty (blasting) and laser plasty. As control, untreated NANO or DAA disks were used. The surface topography was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). After 24 and 72 hours of culture, cell adhesion and morphology were evaluated by SEM; at 1, 3 and 5 days cell viability was assessed by MTT. Cell differentiation was evaluated by alkaline phosphatase (ALP) activity at 7, 10 and 12 days and mineralized bone matrix production at 12 and 15 days. Data were compared by t test and ANOVA with one or two factors followed by Student-Newman Keus, when necessary, and the significance level adopted was 5%. The cell morphology was similar, with cells spread out in a polygonal shape and several filipods. The NANO surface showed no statistically significant difference between treatments for cell proliferation (p=0.384) and there was no difference in group-time interaction (p=0.156) and mineralized matrix production (p=0.444) at all experimental times; on the other hand, ALP activity showed statistically significant differences between groups, times and in the group-time interaction (p < 0.001, p < 0.001 and p= 0.017, respectively). Cell proliferation of cells grown on the DAA surface showed statistically significant differences between groups, time and in the group-time interaction (p < 0.001, for all dependencies evaluated); ALP activity showed statistically significant differences between groups and between times (p= 0.002 and p <0.001, respectively) and mineralized matrix production showed statistically significant differences between groups, time and in the time-group interaction (p= 0.042, p=0.002 and p=0.001, respectively). Our results indicate that peri-implantitis treatments modify the surface of Ti disks, but maintain viability and proliferation and the potential for cell differentiation. Also, the DAA Laser surface behaves more favorably in the face of the treatments, showing higher ALP activity (p=002) and mineralized matrix production (p=0.027) when compared to the NANO Laser surface