Биосовместимость и остеогенный потенциал багдадита, минерального триоксидного агрегата и их комбинации в отношении стволовых клеток пульпы человека: in vitro исследование
https://doi.org/10.36377/ET-0128
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ. Стволовые клетки зубной пульпы (DPSCs) представляют интерес в регенеративной эндодонтии благодаря своей мультипотентности. Минеральный триоксидный агрегат (MTA) высоко ценится за биосовместимость, однако длительное время схватывания и трудности в обращении стимулировали интерес к новым материалам, таким как багдадит. Целью исследования было оценить биосовместимость и остеогенный потенциал багдадита, MTA и их комбинации на DPSCs с использованием МТТ-теста и окрашивания аллизарином красным.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. DPSCs культивировали и характеризовали с помощью проточной цитометрии и CFU-тестов. Экспериментальные группы (MTA, багдадит, MTA+багдадит) подвергались тесту цитотоксичности (МТТ) и тесту минерализации (окрашивание аллизарином красным).
РЕЗУЛЬТАТЫ. Жизнеспособность клеток во всех группах была выше, чем в контроле. Комбинированная группа показала максимальную жизнеспособность (средняя ОП: 0,4066) по сравнению с багдадитом (0,3975) и MTA (0,3563). Окрашивание аллизарином красным продемонстрировало наибольшую минерализацию в комбинированной группе (средняя ОП: 1,7069) по сравнению с MTA (0,5788) и багдадитом (0,4020).
ВЫВОДЫ. Ассоциация MTA и багдадита показала улучшенную биосовместимость и остеогенную активность, что делает ее перспективной для применения в качестве материала для накрытия пульпы в регенеративной эндодонтии.
Об авторах
А. ТапкирИндия
Анкита Тапкир – кафедра детской стоматологии и профилактической стоматологии
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Н. Рати
Индия
Нилеш Рати – кафедра детской стоматологии и профилактической стоматологии
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
А. Харат
Индия
Авинаш Харат – научный сотрудник лаборатории регенеративной медицины
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Н. Манте
Индия
Нишант Манте – научный сотрудник лаборатории регенеративной медицины
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
А. Тасгаонкар
Индия
Адити Тасгаонкар – кафедра детской стоматологии и профилактической стоматологии
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Т. Нур
Индия
Туфик Нур – кафедра стоматологических исследований
Пуне 411018, Индия
Конфликт интересов:
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Alothman F.A., Hakami L.S., Alnasser A., AlGhamdi F.M., Alamri A.A., Almutairii B.M. Recent advances in regenerative endodontics: A review of current techniques and future directions. Cureus. 2024;16(11):e74121. https://doi.org/10.7759/cureus.74121
2. Kwack K.H., Lee H.W. Clinical potential of dental pulp stem cells in pulp regeneration: Current endodontic progress and future perspectives. Front Cell Dev Biol. 2022;10:857066. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.857066
3. Ledesma-Martínez E., Mendoza-Núñez V.M., Santiago-Osorio E. Mesenchymal stem cells derived from dental pulp: A review. Stem Cells Int. 2016;2016:4709572. https://doi.org/10.1155/2016/4709572
4. Bai X., Cao R., Wu D., Zhang H., Yang F., Wang L. Dental pulp stem cells for bone tissue engineering: A literature review. Stem Cells Int. 2023;2023:7357179. http://doi.org/10.1155/2023/7357179
5. Binhezaim A., Almutairi T. Dental pulp stem cells: Biology and promise for regenerative medicine. Int J Pharm Investig. 2023;13(3):455–470. https://doi.org/10.5530/ijpi.13.3.057
6. Torabinejad M., Watson T.F., Pitt Ford T.R. Sealing ability of a mineral trioxide aggregate when used as a root end filling material. J Endod. 1993;19(12):591–595. https://doi.org/10.1016/S0099-2399(06)80271-2
7. Parirokh M., Torabinejad M. Mineral trioxide aggregate: a comprehensive literature review – Part I: chemical, physical, and antibacterial properties. J Endod. 2010;36(1):16–27. https://doi.org/10.1016/j.joen.2009.09.006
8. Babaki D., Yaghoubi S., Matin M.M. The effects of mineral trioxide aggregate on osteo/odontogenic potential of mesenchymal stem cells: a comprehensive and systematic literature review. Biomater Investig Dent. 2020;7(1):175–185. https://doi.org/10.1080/26415275.2020.1848432
9. Camilleri J. Characterization and hydration kinetics of tricalcium silicate cement for use as a dental biomaterial. Dent Mater. 2011;27(8):836–844. https://doi.org/10.1016/j.dental.2011.04.010
10. Pushpalatha C., Dhareshwar V., Sowmya S.V., Augustine D., Vinothkumar T.S., Renugalakshmi A. et al. Modified Mineral trioxide aggregate-a versatile dental material: An insight on applications and newer advancements. Front Bioeng Biotechnol. 2022;10:941826. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.941826
11. Jodati H., Yilmaz B., Evis Z. Calcium zirconium silicate (baghdadite) ceramic as a biomaterial. Ceram Int. 2020;46(14):21902–21909. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.06.105
12. Sadeghzade S., Liu J., Wang H., Li X., Cao J., Cao H. et al. Recent advances on bioactive baghdadite ceramic for bone tissue engineering applications: 20 years of research and innovation (a review). Mater Today Bio. 2022;17:100473. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100473
13. Wu C., Chang J. A review of bioactive silicate ceramics. Biomed Mater. 2013;8(3):032001. https://doi.org/10.1088/1748-6041/8/3/032001
14. Roohani-Esfahani S.-I., Newman P., Zreiqat H. Design and fabrication of 3D printed scaffolds with a mechanical strength comparable to cortical bone to repair large bone defects. Sci Rep. 2016;6:19468. https://doi.org/10.1038/srep19468
15. Qiao L., Zheng X., Xie C., Wang Y., Ye L., Zhao J., Liu J. Bioactive materials in vital pulp therapy: Promoting dental pulp repair through inflammation modulation. Biomolecules. 2025;15(2):258. https://doi.org/10.3390/biom15020258
16. Ageel B.M., El Meligy O.A., Quqandi S.M.A. Mineral trioxide aggregate apexogenesis: A systematic review. J Pharm Bioallied Sci. 2023;15(Suppl. 1):S11–S17. https://doi.org/10.4103/jpbs.jpbs_530_22
17. Reyes-Carmona J.F., Felippe M.S., Felippe W.T. Biomineralization ability and interaction of mineral trioxide aggregate and white Portland cement with dentin in a phosphate-containing fluid. J Endod. 2009;35(5):731–736. https://doi.org/10.1016/j.joen.2009.02.011
18. Gomes-Filho J.E., Watanabe S., Bernabé P.F., de Moraes Costa M.T. A mineral trioxide aggregate sealer stimulated mineralization. J Endod. 2009;35(2):256–260. https://doi.org/10.1016/j.joen.2008.11.006
19. Lengheden A. Influence of pH and calcium on growth and attachment of human fibroblasts in vitro. Scand J Dent Res. 1994;102(2):130–136. https://doi.org/10.1111/j.1600-0722.1994.tb01168.x
20. Gancedo-Caravia L., Garcia-Barbero E. Influence of humidity and setting time on the push-out strength of mineral trioxide aggregate obturations. J Endod. 2006;32(9):894–896. https://doi.org/10.1016/j.joen.2006.03.004
21. Chen Y., Xu Z., Smith C., Sankar J. Recent advances on the development of magnesium alloys for biodegra-dable implants. Acta Biomater. 2014;10(11):4561–4573. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2014.07.005
22. Schumacher T.C., Aminian A., Volkmann E., Lührs H., Zimnik D., Pede D. et al. Synthesis and mechanical evaluation of Sr-doped calcium-zirconium-silicate (baghdadite) and its impact on osteoblast cell proliferation and ALP activity. Biomed Mater. 2015;10(5):055013. https://doi.org/10.1088/1748-6041/10/5/055013
23. Huang G.T., Yamaza T., Shea L.D., Djouad F., Kuhn N.Z., Tuan R.S., Shi S. Stem/progenitor cell-mediated de novo regeneration of dental pulp with newly deposited continuous layer of dentin in an in vivo model. Tissue Eng Part A. 2010;16(2):605–615. https://doi.org/10.1089/ten.TEA.2009.0518
24. Xiao W., Wang Y., Pacios S., Li S., Graves D.T. Cellular and molecular aspects of bone remodeling. Front Oral Biol. 2016;18:9–16. https://doi.org/10.1159/000351895
25. Khatami M., Moradi Y., Rahimi Darehbagh R., Azizi D., Pooladi A., Ramezani R., Seyedoshohadaei S.A. The effect of biomaterials on human dental pulp stem cell neural differentiation: A scoping review. Cell J. 2023;25(12):813–821. https://doi.org/10.22074/cellj.2023.2007711.1375
26. Wu T., Xu C., Du R., Wen Y., Chang J., Huan Z., Zhu Y. Effects of silicate-based composite material on the proliferation and mineralization behaviors of human dental pulp cells: An in vitro assessment. Dent Mater J. 2018;37(6):889–896. https://doi.org/10.4012/dmj.2017-328
27. Zhou L., Zhao S., Xing X. Effects of different signaling pathways on odontogenic differentiation of dental pulp stem cells: A review. Front Physiol. 2023;14:1272764. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1272764
28. Lu Z., Wang G., Roohani-Esfahani I., Dunstan C.R., Zreiqat H. Baghdadite ceramics modulate the cross talk between human adipose stem cells and osteoblasts for bone regeneration. Tissue Eng Part A. 2014;20(5-6):992–1002. https://doi.org/10.1089/ten.TEA.2013.0470
29. Gandolfi M.G., Siboni F., Prati C. Chemical-physical properties of TheraCal, a novel light-curable MTA-like material for pulp capping. Int Endod J. 2012;45(6):571–579. https://doi.org/10.1111/j.1365-2591.2012.02013.x
30. Kim H.G., Lee B.N., Jeong H.J., Kim H.J., Kwon J., Oh S. et al. Effect of bioactive glass into mineral trioxide aggregate on the biocompatibility and mineralization potential of dental pulp stem cells. Biomater Res. 2025;29:0142. https://doi.org/10.34133/bmr.0142
31. Matsumoto S., Hayashi M., Suzuki Y., Suzuki N., Maeno M., Ogiso B. Calcium ions released from mineral trioxide aggregate convert the differentiation pathway of C2C12 cells into osteoblast lineage. J Endod. 2013;39(1):68–75. https://doi.org/10.1016/j.joen.2012.10.006
32. Bottino M.C., Kamocki K., Yassen G.H., Platt J.A., Vail M.M., Ehrlich Y. et al. Bioactive nanofibrous scaffolds for regenerative endodontics. J Dent Res. 2013;92(11):963–969. https://doi.org/10.1177/0022034513505770
33. Phang V., Malhotra R., Chen N.N., Min K.S., Yu V.S.H., Rosa V., Dubey N. Specimen shape and elution time affect the mineralization and differentiation potential of dental pulp stem cells to biodentine. J Funct Biomater. 2023;15(1):1. https://doi.org/10.3390/jfb15010001
34. Küden C., Karakaş S.N., Batmaz S.G. Comparative chemical properties, bioactivity, and cytotoxicity of resin-modified calcium silicate-based pulp capping materials on human dental pulp stem cells. Clin Oral Investig. 2022;26(11):6839–6853. https://doi.org/10.1007/s00784-022-04713-5
Рецензия
Для цитирования:
Тапкир А., Рати Н., Харат А., Манте Н., Тасгаонкар А., Нур Т. Биосовместимость и остеогенный потенциал багдадита, минерального триоксидного агрегата и их комбинации в отношении стволовых клеток пульпы человека: in vitro исследование. Эндодонтия Today. https://doi.org/10.36377/ET-0128
For citation:
Tapkir A., Rathi N., Kharat A., Mante N., Tasgaonkar A., Noor T. Biocompatibility and osteogenic potential of baghdadite, mineral trioxide aggregate, and their combination on human dental pulp stem cells: an in vitro study. Endodontics Today. https://doi.org/10.36377/ET-0128