Resposta inflamatória in vitro de células periimplantares em contacto com superfícies cerâmicas com propriedades piezoelétricas

Introdução: A osteointegração é o principal fator de sucesso para os implantes dentários. A fim de otimizar a resposta biológica têm sido investigadas diversas estratégias de tratamento da superfície. Devido às suas propriedades piezoelétricas similares aos efeitos gerados no tecido ósseo em função, a zircónia com titanato de bário (BaTiO3) pode ser uma alternativa para promover a proliferação e diferenciação osteogénicas e, consequentemente, acelerar a osteointegração. No entanto, os potenciais efeitos inflamatórios nos tecidos periimplantares destes materiais não estão definidos. Objetivos: Avaliar a resposta inflamatória de fibroblastos e osteoblastos em contacto com superfícies de zircónia funcionalizada com BaTiO3 com propriedades piezoelétricas.

Materiais e Métodos: Foram produzidos discos de zircónia estabilizada com ítria (YSZ) com 5% de BaTiO3 através de prensagem e sinterização. Foi realizada polarização de contacto em banho de óleo de silício sob campo elétrico de 2kV/mm a 130ºC durante 30min. Foram usados discos de YSZ como controlo. Os osteoblastos humanos (hFOB1.19) e os fibroblastos gengivais (hTERT) foram cultivados nos discos durante 14 dias por métodos previamente descritos. A viabilidade celular foi avaliada aos 1, 3, 7 e 14 dias usando um método comercial à base de resazurina. A IL-1b e IL-6 foram avaliadas nos dias 1 e 3 nas duas culturas celulares e a osteopontina foi medida nos osteoblastos aos 3 e 7 dias usando ELISA. A atividade de fosfatase alcalina (ALP) foi medida através de um ensaio colorimétrico enzimático aos 7 e 14 dias. Todos os resultados foram apresentados como média±intervalo de confiança (CI). Foram realizadas comparações entre grupos através do teste ANOVA ou Kruskal-Wallis (post-hoc de Tukey), conforme apropriado, utilizando software de estatística. A significância foi definida como p<0,05.

Resultados: A viabilidade celular aumentou ao longo do tempo em todos os grupos em ambas as culturas. Nos osteoblastos a viabilidade foi significativamente menor no grupo não polarizado em comparação com o grupo polarizado aos 14 dias. Não foram observadas diferenças significativas nos valores da viabilidade dos fibroblastos. Embora se tenha observado atividade da ALP significativamente superior no grupo polarizado aos 7 dias e no grupo YSZ aos 14 dias em comparação com o grupo não polarizado, não foram observadas diferenças significativas na secreção de osteopontina.

Relativamente aos marcadores inflamatórios dos osteoblastos, a IL-1b mantém-se constante e um aumento da IL-6 foi observado no grupo polarizado, mas sem diferenças significativas entre grupos. A secreção de IL-1b dos fibroblastos foi semelhante à encontrada nos osteoblastos, com valores constantes ao longo do tempo e sem diferenças significativas. Contudo, a secreção da IL-6 diminuiu em todos os grupos com valores significativamente inferiores no grupo não polarizado em comparação com YSZ aos 3 dias (p>0,05).

Conclusões: As superfícies de YSZ com BaTiO3 não revelam citotoxicidade para nas células dos tecidos periimplantares. Adicionalmente, o contacto com superfícies com ou sem propriedades piezoelétricas não parece afetar significativamente a diferenciação e o perfil inflamatório das células. No entanto, a adição de BaTiO3 às amostras sem propriedades piezoelétricas pode ter um potencial efeito inibitório na atividade inflamatória dos fibroblastos mediada por IL-6.