Efeito do laser de baixa intensidade na atividade biológica de células-tronco do ligamento periodontal humano cultivadas sobre arcabouços de quitosana
Effect of low-intensity laser on the biological activity of human periodontal ligament stem cells cultured on chitosan scaffolds
Publication year: 2019
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal do Rio Grande do Norte to obtain the academic title of Doutor. Leader: Barboza, Carlos Augusto Galvão
O laser de baixa intensidade (LBI) é capaz de estimular a proliferação de diferentes tipos
celulares, porém pouco se sabe sobre sua eficácia na proliferação de células cultivadas na
superfície dos biomateriais. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do LBI na
proliferação e viabilidade de células-tronco do ligamento periodontal humano (PDLSCs)
cultivadas em arcabouços de quitosana. A quitosana foi submetida a testes para identificação
do teor real de massa e grau de desacetilação. Membranas de quitosana foram preparadas pela
técnica de evaporação de solvente e submetidas a caracterização de morfologia e de superfície.
PDLSCs previamente isoladas e caracterizadas foram cultivadas sobre quatro superfícies:
(P) plástico da placa de cultivo, não irradiado, como controle positivo de crescimento celular; (Q) quitosana, não irradiado; (L1) quitosana, irradiado com dose de 1 J/cm²; e (L4) quitosana, irradiado com 4 J/cm². As irradiações foram realizadas com laser diodo InGaAlP, com comprimento de onda de 660 nm, potência de 30 Mw, diâmetro da ponta de 0.01cm² e modo de ação contínuo, em dose única. Os dados mostraram que a quitosana apresentou um teor real de massa de 88,08% e grau de desacetilação de 91,37±3,77%. A análise das membranas por MEV mostrou superfície uniforme e homogênea, com espessura média de 68,71 µm. A análise por microscopia de força atômica revelou uma rugosidade média de 285 nm. O peso das membranas variou de 0,03 a 0,04 g, indicando a sua uniformidade, e o pH de superfície exibiu média de 6,9±0,25, valor próximo ao pH da saliva. A viabilidade e a proliferação celular foram avaliadas através dos ensaios de Alamar Blue, Live/Dead, Annexin V/PI e Ki67, além da análise do ciclo celular, e a morfologia celular foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O ensaio do Alamar Blue mostrou diferenças significativas na atividade mitocondrial entre os grupos nos intervalos de 24 h (L1>Q, p= 0,0118) e em 48 h (L1>Q, p= 0,0022; L4>Q, p=0,0002; L4>L1, p= 0,0022). O ensaio Live/Dead mostrou maior densidade de células vivas nos grupos irradiados (L1 e L4) em relação ao grupo sem irradiação (Q), o que foi comprovado pelo ensaio da Annexin V/PI, que mostrou um maior percentual de células viáveis em L4 (89,5%) e L1 (87,0%) em comparação com Q (78,4%) em 72 h. A imunoexpressão da proteína Ki67 foi maior em L4 e L1 e estes dois grupos apresentaram também um maior percentual de células nas fases proliferativas do ciclo celular (S e G2/M). A análise por MEV mostrou no grupo Q células com morfologia mais arredondada e com poucas projeções, além de debris celulares, enquanto nos grupos irradiados as células exibiram um arranjo mais plano, com projeções mais distribuídas e pontos de adesão focal, especialmente em L4. Em conjunto, os resultados do presente trabalho permitem concluir que a laserterapia nos padrões estudados, especialmente na dose de 4 J/cm², influencia positivamente a viabilidade e a proliferação de PDLSCs em membranas de quitosana, permitindo assim que as células superem eventuais efeitos adversos do microambiente do arcabouço (AU).
Low-level laser irradiation (LLLI) is able to stimulate the proliferation of various cell types,
but little is known about its effectiveness on the proliferation of cells cultured on biomaterial
surfaces. The aim of this study was to evaluate the influence of LLLI on the proliferation and
viability of human periodontal ligament stem cells (PDLSCs) cultured on chitosan scaffolds.
Chitosan was submitted to tests to identify the real mass content and degree of deacetylation.
Chitosan membranes were prepared by solvent evaporation technique and submitted to
morphology and surface characterization.