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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.23.2021.tde-30082021-092651
Document
Author
Full name
Samantha Cristine Santos Xisto Braga Cavalcanti
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Luz, Joao Gualberto de Cerqueira (President)
Deboni, Maria Cristina Zindel
Marques, Marcia Martins
Stabile, Cecília Luiz Pereira
Title in Portuguese
Avaliação do efeito da utilização de cell sheets de células-tronco da polpa dentária humana, associada ou não à terapia de fotobiomodulação, no reparo de fratura experimental do processo condilar em ratos
Keywords in Portuguese
Articulação Temporomandibular
Bioestimulação a laser
Células-tronco
Cicatrização
Côndilo Mandibular
Engenharia tecidual
Fraturas Maxilares
Medicina Regenerativa
Regeneração Óssea
Abstract in Portuguese
A fratura de côndilo da mandíbula (FC) é comum entre os traumas craniomaxilofaciais. Uma intervenção cirúrgica, associada à engenharia tecidual mediada por célulastronco da polpa dentária humana (hDPSC) e à terapia de fotobiomodulação (PBMT), poderiam ser aplicadas para buscar a regeneração da FC melhorando o desfecho do tratamento. O objetivo deste estudo será avaliar o efeito da utilização de Cell Sheets (CS) de células-tronco da polpa dentária humana (hDPSC), associada ou não à PBMT, no reparo de FC em ratos. hDPSC foram marcadas com BrdU, para realização do rastreamento celular, e induzidas a formação de CSs pela suplementação de vitamina C ao meio de cultura (As células foram caracterizadas por imunocitometria de fluxo). 72 ratos Wistar, machos, adultos foram distribuidos em quatro grupos experimentais com 18 espécimes cada. I: Controle - FC sem tratamento adicional; II: FC + PBMT; III: Cell Sheet - FC+CS envolvendo o traço de fratura; IV: Cell Sheet +PBMT. A PBMT foi realizada com laser de diodo AlGaAs (808 nm, 40 mW, 0,028 cm2 , 1,42 W/cm2 , 3 s, 4 J/cm2 e 0,12 J) 0, 48 e 96 horas após a cirurgia. O peso dos animais foi documentado. 15, 30 e 90 dias de pós-operatório (n=6) os animais foram eutanasiados e o crânio fixado e submetido a microtomografia computadorizada (MicroCT), análises histológica (H&E), histoquímica (Tricrômio de Masson e PicroSírius Red) e imunoistoquímica (cell tracking-BrdU). Os dados foram analisados estatisticamente (? = 0,05). Os animais recuperaram o peso corporal ao longo do tempo, exceto no grupo III (p = 0,818). Neste último grupo, os animais tiveram um efeito deletério na simetria facial. A CS também acelerou e aumentou a neoformação do reparo ósseo, resultando em um maior volume ósseo no período de 15 dias (p < 0.01). Houve aumento da presença de tecido de granulação e cartilaginoso na formação do calo e o processo condilar permaneceu desviado no grupo III em 90 dias. A presença de células positivas para BrdU foi confirmada por imunoistoquímica nos grupos III e IV. As células BrdU-positivas se apresentavam mais organizadas no grupo IV. Em conclusão, a CS de hDPSC melhora a neoformação óssea, porém prejudica a reorganização da articulação temporomandibular na FC. A associação de PBMT melhorou o reparo da fratura. Esses achados podem contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para o reparo ósseo.
Title in English
Evaluation of the effect of cell sheet of human dental pulp stem cells, associated or not with photobiomodulation therapy, on experimental condyle fracture repair in rats
Keywords in English
Bone Regeneration
Laser Biostimulation
Mandibular Condyle
Maxillary Fractures
Regenerative Medicine
Stem Cells
Temporomandibular Joint
Tissue Engineering
Wound Healing
Abstract in English
Mandibular condylar fractures (CF) are common in craniomaxillofacial traumatology. Surgical intervention with tissue engineering, mediated by stem cells harvested from human dental pulp (hDPSC), and photobiomodulation therapy (PBMT), could be applied to seek CF regeneration. The study aimed to evaluate the effect of cell sheets of hDPSC (CS), with or without PBMT, on the CF repair in rats. The hDPSC were collabeled with BrdU, to cell tracking, and induced 10 days by vitamin C (20?g/ml) into became CS (characterized by flow immunocytometry). An experimental model of CF was used. Seventy-two Wistar rats, adult, males were randomly distributed into 4 groups. I: CF (Control); II: CF+PBMT; III: CF+CS grafted involving the fracture line; IV: CF+CS+PBMT. PBMT was carried out with AlGaAs diode laser (808 nm, 40 mW, 0.028 cm2 beam area, 1 W/cm2 , 3 s, 4 J/cm2 , 0.12 J/point) at 0, 48 and 96 hours after surgery. Body weight were recorded. 15, 30 and 90 days postoperatively (n=6) the animals were euthanized. The skulls were fixed and submitted to micro-computed tomography (µCT), histologic (H&E, Masson's trichrome and PicroSirius Red stain), and immunohistochemistry (BrdU cell tracking) analysis. Data were analyzed statistically (? = 0.05). Animals regained body weight over time, except in group III (p = 0,818). In this latter group the animals had a deleterious effect on the facial symmetry. CS also accelerated bone repair, resulting in a higher bone volume at 15 days (p < 0.01). There was an increased presence of granulation and cartilaginous tissues in the forming callus and the condylar process remained deviated in the group III at 90 days. The presence BrdU-positive cells was confirmed by histological staining in groups III and IV. The BrdU-positeve cells were well organized in group IV. In conclusion hDPSC CS improve new bone formation however impaired the reorganization of temporomandibular joint in CF. The association of PBMT improved the fracture repair. These findings may contribute to the development of new strategies to bone regeneration.
 
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Publishing Date
2021-09-24
 
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