Độc tính lên nguyên bào xương của xi măng trám bít ống tủy calcium silicate

Bài viết nghiên cứu đánh giá tính gây độc tế bào của một xi măng trám bít ống tủy nền tricalcium silicate mới (BioRoot RCS; Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) đối với nguyên bào xương người so với một loại xi măng đang được sử dụng phổ biến hiện nay (AH26; Dentpsly, Konstanz, Đức). Qua đó nhằm góp phần đánh giá tính tương hợp sinh học của loại vật liệu mới này.

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC ĐỘC TÍNH LÊN NGUYÊN BÀO XƯƠNG CỦA XI MĂNG TRÁM BÍT ỐNG TỦY CALCIUM SILICATE Võ Thị Thủy Tiên, Trần Xuân Vĩnh Khoa Răng - Hàm - Mặt, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh Vật liệu calcium silicate vật liệu có hoạt tính sinh học nhờ khả kích thích lành thương hỗ trợ hình thành mơ Nghiên cứu đánh giá tính gây độc tế bào xi măng trám bít ống tủy tricalcium silicate (BioRoot RCS; Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, Pháp) nguyên bào xương người so với loại xi măng sử dụng phổ biến (AH26; Dentpsly, Konstanz, Đức) Nghiên cứu sử dụng mơ hình tiếp xúc gián tiếp tế bào với dịch chiết xi măng để đánh giá hai thơng số độc tính tế bào khả tăng sinh tế bào Kết cho thấy, dịch chiết BioRoot RCS có độc tính nguyên bào xương người thấp mức độ tăng sinh tế bào cao so với AH26 Như vậy, xi măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS tương hợp sinh học với nguyên bào xương người Từ khóa: Độc tính tế bào, tăng sinh tế bào, BioRoot RCS, nguyên bào xương người, xi măng trám bít ống tủy calcium silicate I ĐẶT VẤN ĐỀ Xi măng trám bít ống tủy với vật liệu lõi rắn đóng vai trò quan trọng cho chất sinh ung tiềm bisphenol-Adiglycidyl ether [2 - 5] thành công điều trị nội nha Tuy nhiên, Dựa hoạt tính sinh học bật vật sau trám bít ống tủy, xi măng tương liệu calcium silicate, xi măng trám bít ống tác với mơ quanh chóp gây ảnh hưởng đến tủy kết sau Vì vậy, việc nghiên cứu (Septodont, Saint - Maur - des - Fossés, đánh giá tính tương hợp sinh học với tế Pháp) chứa tricalcium silicate zirconium bào diện vùng quanh chóp xi oxide đời Một số nghiên cứu ban đầu măng nội nha vô cần thiết cho thấy BioRoot RCS có hoạt tính sinh calcium silicate BioRoot RCS Trước đây, xi măng trám bít ống tủy học, cụ thể phóng thích calcium hydrox- phân thành loại theo thành phần ide sau đông tạo calcium phosphate hóa học, gồm oxide kẽm - eugenol, calcium tiếp xúc với dịch sinh lý [6; 7] Ngoài ra, hydroxide, silicone, glass - ionomer nhựa nghiên cứu ghi nhận BioRoot RCS Trong đó, xi măng nhựa epoxy AH26 có độc tính thấp với ngun bào sợi nướu, tế thường sử dụng lâm sàng có bào dây chằng nha chu đồng thời kích thích đặc tính lý tốt [1] Tuy nhiên, số tiết yếu tố tạo mạch tạo xương [8 - 10] nghiên cứu báo cáo tính gây độc xi Tuy nhiên, chưa có măng phóng thích formaldehyde nghiên cứu ảnh hưởng xi măng calcium silicate lên nguyên bào xương Địa liên hệ: Trần Xuân Vĩnh, Khoa Răng - Hàm - Mặt, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh Email: vinhdentist@yahoo.com Ngày nhận: 25/12/2017 Ngày chấp thuận: 18/3/2018 TCNCYH 114 (5) - 2018 tế bào diện vùng quanh chóp Do đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu “Độc tính lên nguyên bào xương người xi măng trám bít ống tủy BioRoot RCS tăng sinh 43 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC nguyên bào xương” nhằm góp phần đánh thu nhận từ mơ mỡ) cung cấp Bộ giá tính tương hợp sinh học loại vật liệu môn Mô - Phôi - Di truyền, Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP Hai loại xi măng trám bít ống tủy khảo sát nghiên cứu xi măng cal- Đối tượng Nghiên cứu sử dụng nguyên bào xương người (được biệt hóa từ tế bào gốc trung mơ cium silicate BioRoot RCS (Septodont, SaintMaur-des-Fossés, Pháp) xi măng nhựa epoxy AH26 không chứa bạc (Dentpsly, Konstanz, Đức) (bảng 1) Bảng Hai loại xi măng trám bít ống tủy sử dụng nghiên cứu Xi măng BioRoot RCS AH26 không chứa bạc Số lô B18997 110000440 Hạn sử dụng 08/2018 06/2020 Tricalcium silicate, zirconium oxide, povidone Bismuth (III) oxide, Methenamine Nước, calcium chloride, hydrosolube polymer Bisphenol-A-diglycidyl-ether muỗng bột : 5-7 giọt chất lỏng Bột: lỏng = 2-3 : 10 phút - giờ - 15 Thành phần Bột Lỏng Tỷ lệ trộn Thời gian làm việc Thời gian đông Phương pháp Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu thực từ tháng 11/2016 đến tháng 05/2017 Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu in vitro có nhóm chứng Quy trình nghiên cứu dịch chiết xi măng phương pháp đếm tế bào sử dụng buồng đếm hồng cầu (i) Đánh giá độc tính nguyên bào xương người - Trộn xi măng theo hướng dẫn nhà sản xuất, cho vào khn có đường kính mm chiều cao mm, chờ đến xi măng đông Nghiên cứu gồm quy trình riêng biệt (i) - Ngâm khối xi măng vào môi trường biệt đánh giá độc tính dịch chiết xi măng đối hóa ni cấy nguyên bào xương (gọi tắt với nguyên bào xương người thử mơi trường biệt hóa) theo tiêu chuẩn ISO nghiệm MTT (ii) đánh giá mức độ tăng sinh 10993-12:2012 [11] Sau 24 giờ, thu nguyên bào xương người tiếp xúc với dịch chiết xi măng nồng độ 100% Pha loãng 44 TCNCYH 114 (5) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC dịch chiết thành nồng độ 50%, 25%, giếng với mật độ x 104 tế bào/giếng ủ 12,5% 6,25% tủ nuôi tế bào Sau 24 giờ, hút bỏ môi - Chuyển nguyên bào xương lên đĩa 96 trường biệt hóa tất giếng, rửa giếng với mật độ 1x10 tế bào/giếng ủ 24 nhẹ nhàng tế bào dung dịch PBS để bắt Sau đó, hút bỏ mơi trường tất đầu đánh giá mức độ tăng sinh (T0) giếng, rửa nhẹ nhàng tế bào dung dịch muối đệm phosphate (PBS) - Cho 100 µl dịch chiết xi măng vào giếng tương ứng (03 giếng/từng nồng độ dịch chiết loại xi măng) tiếp tục ủ 24 - Cho 200 µl dịch chiết xi măng nồng độ tối ưu (03 giếng/mỗi thời điểm 2, 4, 6, 8, 10 ngày) ủ đĩa 96 giếng tủ nuôi tế bào - Sau ngày, đếm số lượng tế bào giếng tương ứng sau: Hút bỏ dịch chiết - Sau 24 giờ, hút bỏ dịch chiết Thêm 100 cũ rửa nhẹ nhàng tế bào dung µl dung dịch MTT (1 mg/ml PBS) vào dịch PBS Tiếp theo, cho 20 µl dung dịch giếng ủ thêm Sau giờ, thêm 100 µl Trypsin - EDTA 0,25% vào giếng, ủ 15 dung dịch DMSO vào giếng để hòa tan phút để tách tế bào Sau đó, cho 20 µl mơi tinh thể formazan hình thành đo mật độ trường biệt hóa vào giếng, huyền phù tế quang (OD) bước sóng 490 nm máy bào, hút bỏ môi trường Thu tế bào nhuộm phân tích MTT Mơ hình nghiên cứu sử dụng Trypan blue 0,4% với tỷ lệ 1:1 Đếm số lượng chứng âm mơi trường biệt hóa chứng tế bào buồng đếm hồng cầu kính dương dịch chiết latex theo tiêu chuẩn ISO hiển vi đảo ngược theo quy tắc cạnh - (12) 10993-5:2009 bên phải Cuối cùng, thay 200 µl dịch chiết - Số đo OD chuyển thành tỷ lệ phần trăm tế bào sống theo công thức: 100 x OD490e % tế bào sống = OD490b OD490e: mật độ quang dịch chiết vật liệu OD490b: mật độ quang chứng âm - Lặp lại thử nghiệm lần (ii) Đánh giá mức độ tăng sinh nguyên bào xương người cho giếng lại tiếp tục ủ tủ nuôi tế bào - Lặp lại thử nghiệm lần Các biến số nghiên cứu trình bày bảng Xử lý số liệu: Số liệu xử lý phần mềm SPSS 16.0 Thống kê mơ tả: Số liệu trình bày dạng trung bình ± độ lệch chuẩn Thống kê suy lý: Sử dụng phép kiểm Mann -Whitney U để so sánh tỷ lệ phần trăm tế bào sống nồng độ dịch chiết mật độ tế - Tạo dịch chiết xi măng Dựa bào thời điểm loại xi măng kết đánh giá độc tính, chọn nồng độ dịch Các kiểm định với giá trị p < 0,05 cho chiết xi măng có tỷ lệ phần trăm tế bào sống có ý nghĩa thống kê cao (nồng độ tối ưu) để đánh giá mức độ tăng sinh - Chuyển nguyên bào xương lên đĩa 96 TCNCYH 114 (5) - 2018 Đạo đức nghiên cứu Nghiên cứu in vitro đảm bảo nguyên tắc đạo đức nghiên cứu y sinh học 45 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Bảng Các biến số nghiên cứu STT Biến số Đánh giá Đo lường Độc tính tế bào (Định lượng) Tỷ lệ phần trăm tế bào sống Đo mật độ quang (OD) bước sóng 490 nm máy phân tích MTT Mức độ tăng sinh Mật độ tế bào Đếm số lượng tế bào buồng đếm III KẾT QUẢ Độc tính với nguyên bào xương người nồng độ dịch chiết BioRoot RCS AH26 Biểu đồ Tỷ lệ phần trăm tế bào sống nguyên bào xương tiếp xúc với dịch chiết BioRoot RCS AH26 nồng độ 100%, 50%, 25%, 12,5% 6,25% *: p < 0,05 (Kiểm định Mann-Whitney U) Kết cho thấy nhóm vật liệu khơng gây độc tế bào cấp tính tất nơng độ Tuy nhiên % tế bào sống nhóm Bioroot RCS cao so với nhóm AH26 Mức độ tăng sinh nguyên bào xương người tiếp xúc với dịch chiết BioRoot RCS AH26 6,25% (đây nồng độ không gây độc tế bào) 46 TCNCYH 114 (5) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Bảng Mật độ nguyên bào xương (số lượng nguyên bào xương trung bình giếng) tiếp xúc với dịch chiết BioRoot RCS AH26 nồng độ 6,25% thời điểm 0, 2, 4, 6, 8, 10 ngày Mật độ tế bào (tế bào/ml) (Trung bình ± Độ lệch chuẩn) Vật liệu (N = 9) BioRoot RCS AH26 Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày 10 10000,0 ± 0,0 73333,3 ± 31411,3 65000,0 ± 53944,4 66666,7 ± 25033,3 65000,0 ± 28106,9 56666,7 ± 41311,8 10000 ± 0,0 18333,3 ± 9831,9 20000,0 ± 15491,9 46666,7 ± 28047,6 13333,3 ± 10327,9 6666,7 ± 8164,9 80000 * 70000 60000 50000 40000 30000 20000 BioRoot 10000 0 Ngày 2 Ngày Ngày Ngày Ngày 10 Ngày AH26 Biểu đồ Đường cong tăng trưởng nguyên bào xương tiếp xúc với dịch chiết BioRoot RCS AH26 nồng độ 6,25% *: p < 0,05 (Kiểm định Mann Whitney-U) Kết cho thấy số lượng nguyên bào xương nhóm Bioroot RCS cao so với nhóm AH26 IV BÀN LUẬN Thử nghiệm tính gây độc tế bào in vitro nghiệm dịch chiết loại thử nghiệm phù hợp bước thiết yếu trình khảo sát tính cho việc xác định độc tính vật liệu tương hợp sinh học, sử dụng tế bào có độ hòa tan xi măng trám bít ống tủy mơ để quan sát tăng trưởng, sinh sản [12] hình thái tế bào tác động vật liệu Nghiên cứu cho thấy dịch Theo ISO 10993 - 5:2009, có loại thử chiết xi măng BioRoot RCS không gây nghiệm tính gây độc tế bào, thử độc tế bào cấp tính theo tiêu chuẩn ISO 10993 TCNCYH 114 (5) - 2018 47 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC - 5:2009 (tỷ lệ phần trăm tế bào sống > 70%) tính gây độc tế bào BioRoot RCS thấp [12] Kết phù hợp với kết tất xi măng khác [9] Như vậy, xi nghiên cứu trước đánh giá độc tính măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS nguyên bào sợi BioRoot RCS có độc tính với nguyên bào nướuhay tế bào dây chằng nha chu cho xương thấp so với xi măng nhựa thấy xi măng không gây độc tế bào [8 - epoxy AH26 loại xi măng sử 10] Lý giải cho tính tương hợp tế bào dụng rộng rãi lâm sàng BioRoot RCS trước hết chất Một điều cần lưu ý giới hạn tricalcium silicate Vật liệu calcium định, độc tính tăng dần theo thời gian silicate chứng minh có hoạt tính [13] Do đó, việc đánh giá mức độ tăng sinh sinh học giúp kích thích tạo mô cứng lành tế bào sau tiếp xúc với dịch chiết vật thương mơ mềm Ngồi ra, kết phân tích liệu quan trọng Dựa kết phổ tán sắc lượng tia X cho thấy đánh giá độc tính, chúng tơi chọn nồng độ thành phần BioRoot RCS không chứa kim dịch chiết 6,25% để đánh giá tăng sinh tế loại nặng yếu tố gây độc [6] bào Mức độ tăng sinh đánh giá dựa Trong nghiên cứu này, lựa chọn mật độ tế bào đếm buồng đếm hồng xi măng trám bít nhựa epoxy AH26 làm cầu sau tiếp xúc với dịch chiết xi măng nhóm so sánh loại xi măng thời điểm 2, 4, 6, 8, 10 ngày Từ kết sử dụng rộng rãi lâm sàng Kết thu được, xây dựng đường cong nghiên cứu cho thấy dịch chiết AH26 tăng trưởng nguyên bào xương người khơng gây độc tế bào cấp tính theo tiêu xi măng BioRoot RCS AH26 Nghiên chuẩn ISO Tuy nhiên, so sánh tỷ lệ phần cứu cho thấy đường cong tăng trưởng trăm tế bào sống loại xi măng AH26 gần đường tuyến tính giảm dần nồng độ dịch chiết, nhận thấy dịch theo thời gian, mật độ tế bào thời chiết BioRoot RCS có tỷ lệ phần trăm tế bào điểm kết thúc khảo sát thấp thời điểm ban sống cao AH26 tất nồng độ, đầu Ngược lại, đường cong tăng trưởng khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê BioRoot RCS lại tương tự với đường cong nồng độ chưa pha loãng Điều tăng trường quần thể tế bào bình thường, AH26 ghi nhận báo cáo bao gồm giai đoạn hồi phục đạt bám trước phóng thích formaldehyde dính ổn định, giai đoạn tăng sinh, mật độ tế gây độc tế bào q trình đơng, đặc biệt bào bắt đầu giảm xuống sau đạt cực đại giai đoạn đầu, đồng thời thành phần lỏng Kết tương đồng với AH26 bisphenol-A-diglycidyl ether kết từ nghiên cứu Camps cộng chứng minh yếu tố gây độc [4; BioRoot RCS chứng minh tiết 5] Nghiên cứu Eldeniz cộng so yếu tố tạo mạch tạo xương [10] Do đó, sánh BioRoot RCS với loại xi măng trám kết luận xi măng trám bít ống tủy bít ống tủy khác gồm AH Plus, Acroseal, calcium silicate BioRoot RCS tạo thuận EndoRez, RealSeal SE, Hybride Root SEAL, lợi cho tăng sinh nguyên bào xương, RootSP MTA Fillapex cho kết AH26 khơng 48 TCNCYH 114 (5) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC V KẾT LUẬN Schweikl H., Schmalz G., Stimmel- Dịch chiết BioRoot RCS có độc tính với ngun bào xương người thấp mức độ tăng sinh nguyên bào xương người cao so với dịch chiết AH26 Những kết phần cho thấy xi măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS vật liệu tương hợp sinh học với nguyên bào xương người Đây tiêu chuẩn đảm bảo cho thành công điều trị nội nha Lời cảm ơn Chúng xin chân thành cảm ơn môn Mô - Phôi - Di truyền, Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch tạo điều kiện giúp đỡ thực nghiên cứu Chúng cam kết khơng có xung đột lợi ích từ kết nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Rödig T., Attin Th (2005) The root canal sealers AH 26 and AH Plus-an overview Yu M.K., Lee Y.H., Yoon M.R et al (2010) Attenuation of AH26-induced apoptosis by inhibition of SAPK/JNK pathway in MC-3T3 E1 cells J Endod 36(12), 1967 1971 Huang F.M., Yang S.F., Chang Y.C (2010) Effects of root canal sealers on alkaline phosphatase in human osteoblastic cells J Endod 36(7), 1230-1233 Spangberg L.S.W., Barbosa S.V., Lavigne G.D (1993) AH26 formaldehyde J Endod 19, 596 - 598 TCNCYH 114 (5) - 2018 release mayer H et al (1995) Mutagenicity of AH26 in an in vitro mammalian cell mutation assay J Endod, 21, 407 - 410 Camilleri J (2015) Sealers and warm gutta-percha obturation techniques J Endod, 41(1), 72 - 78 Xuereb M., Vella P., Damidot D et al (2015) In situ assessment of the setting of tricalcium silicate-based sealers using a dentin pressure model J Endod, 41(1), 111 - 124 Poggio C., Riva P., Chiesa M et al (2017) Comparative cytotoxicity evaluation of eight root canal sealers J Clin Exp Dent, 9(4), e574 - e578 Eldeniz A.U., Shehata M , Högg C et al (2016) DNA double-strand breaks caused by new and contemporary endodontic sealers Int Endod J, 49(12), 1141 - 1151 10 Camps J., Jeanneau C., Ayachi I.E et al (2015) Bioactivity of a Calcium Silicatebased Endodontic Cement (BioRoot RCS): Interactions with Human Periodontal Ligament Cells In Vitro J Endod, 41(9), 1469 - 1473 11 The European Union Per Directive 90/385/EEC (2012) ISO 10993-12:2012, Biological evaluation of medical devices-Part 12: Sample preparation and reference materials, - 20 12 The European Union Per Directive 90/385/EEC (2009) ISO 10993-5:2009 Biological evaluation of medical devices-Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity.1 - 34 13 Li W., Zhou J., Xu Y (2015) Study of the in vitro cytotoxicity testing of medical devices Biomed Rep, 3(5), 617 - 620 49 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Summary CYTOTOXICITY OF CALCIUM SILICATE - BASED ROOT CANAL SEALER ON HUMAN OSTEOBLASTS Calcium silicate-based materials are known as bioactive one due to their capacity to induce healing and tissue formation This study was designed to evaluate the cytotoxicity of a newly developed tricalcium silicate root canal sealer (BioRoot RCS; Septodont, Saint Maur Des Fossés, France) on cultured human osteoblasts compared with a current commonly used cement (AH26; Dentsply, Konstanz, Germany) Here we investigated the cell viability and cell proliferation using the in vitro indirect interaction model between human osteoblasts and extracts of BioRoot RCS and AH26 The results showed that BioRoot RCS had higher cell viability as well as higher cell proliferation than AH26 Taken together, our results suggested that tricalcium silicate-based root canal sealer BioRoot RCS is biocompatible with human osteoblasts Key words: cytotoxicity, cell proliferation, BioRoot RCS, human osteoblasts, tricalcium silicate-based sealer 50 TCNCYH 114 (5) - 2018 ... kết tất xi măng khác [9] Như vậy, xi nghiên cứu trước đánh giá độc tính măng trám bít ống tủy calcium silicate BioRoot RCS ngun bào sợi BioRoot RCS có độc tính với ngun bào nướuhay tế bào dây... cộng so yếu tố tạo mạch tạo xương [10] Do đó, sánh BioRoot RCS với loại xi măng trám kết luận xi măng trám bít ống tủy bít ống tủy khác gồm AH Plus, Acroseal, calcium silicate BioRoot RCS tạo thuận... PHƯƠNG PHÁP Hai loại xi măng trám bít ống tủy khảo sát nghiên cứu xi măng cal- Đối tượng Nghiên cứu sử dụng nguyên bào xương người (được biệt hóa từ tế bào gốc trung mô cium silicate BioRoot RCS