تحليل مقارن للاستجابة الالتهابية للخلايا الليفية اللثوية البشرية لمواد السد NeoSEALER Flo وCeraSeal: دراسة في المختبر
Comparative analysis of the inflammatory response of human gingival fibroblasts to NeoSEALER Flo and CeraSeal bioceramic sealers: an in vitro study

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05692-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40098184
تاريخ النشر: 2025-03-17
المؤلف: Sarah Salah Gaafar وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

تبحث الدراسة في الاستجابة الالتهابية للألياف الليفية اللثوية البشرية (HGFs) تجاه اثنين من المواد الخزفية الحيوية، NeoSEALER Flo وCeraSeal، مقارنةً بالمواد اللاصقة AH Plus. تبرز الأبحاث أهمية الجودة العلاجية للمواد اللاصقة في علاج قنوات الجذور، لا سيما في قدرتها على منع دخول الميكروبات وتعزيز إصلاح الأنسجة. تم تعريض HGFs لتركيزات مختلفة (25%، 50%، 75%، و100%) من مستخلصات المواد اللاصقة على مدى فترات حضانة مختلفة (1، 3، و7 أيام). تم تقييم حيوية الخلايا باستخدام اختبار MTT، بينما تم قياس السيتوكينات الالتهابية (IL-6، IL-8، وTNF-α) من خلال qRT-PCR.

أشارت النتائج إلى أن NeoSEALER Flo أظهر تأثيرًا سامًا يعتمد على التركيز على HGFs، حيث كان أكثر سمية قليلاً من CeraSeal. زادت كلا المادتين بشكل كبير من إفراز السيتوكينات الالتهابية، حيث أثار NeoSEALER Flo استجابة التهابية أقوى. تشير النتائج إلى أنه بينما تمتلك كلا المادتين خصائص لاصقة مفيدة، قد تقدم CeraSeal ملف توافق حيوي أكثر ملاءمة. وهذا يبرز ضرورة الاختيار الدقيق للمواد السنية لتحسين النتائج السريرية والحفاظ على صحة الأنسجة المحيطة بالجذور. يوصي المؤلفون بإجراء مزيد من الدراسات الحية لتأكيد هذه النتائج في المختبر وتقييم الآثار طويلة الأمد لتفاعلات المواد اللاصقة مع الأنسجة.

مقدمة

تستعرض المقدمة الدور الحاسم لعلاج الجذور في منع دخول البكتيريا إلى تاج السن وقمة الجذر من خلال القضاء الفعال على العدوى من قناة الجذر وإغلاق غرفة اللب. تعتبر فعالية المواد اللاصقة لعلاج الجذور، التي تتصل مباشرة بالأنسجة المحيطة بالجذر، أمرًا بالغ الأهمية، مما يتطلب تقييم آثارها البيولوجية. تهدف تقنيات علاج الجذور الأقل تدخلاً إلى الحفاظ على بنية السن الطبيعية أثناء إدارة العدوى، مما يعزز نجاح العلاج على المدى الطويل ويقلل من انزعاج المرضى. تعرض المواد اللاصقة المختلفة، المصنفة حسب مكوناتها الكيميائية، خصائص فيزيائية وكيميائية وبيولوجية متميزة تؤثر على قدرتها على الإغلاق، والالتصاق، والفعالية المضادة للميكروبات، والتفاعل مع الأنسجة الحية.

تسلط الورقة الضوء بشكل خاص على التقدم في المواد اللاصقة الخزفية الحيوية، مثل CeraSeal وNeoSEALER Flo، التي أظهرت تفاعلات بيولوجية واعدة مع الأنسجة المحيطة بالجذر دون التسبب في التهاب. تتم مقارنة هذه المواد اللاصقة مع المادة اللاصقة المعروفة AH Plus، المعروفة بانخفاض تسربها الميكروي وخصائصها المضادة للبكتيريا. تهدف الدراسة إلى تقييم السمية الخلوية والاستجابات الالتهابية لـ CeraSeal وNeoSEALER Flo باستخدام اختبار MTT وqRT-PCR، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلافات كبيرة في هذه الاستجابات مقارنةً بـ AH Plus. ستساهم النتائج في فهم التوافق الحيوي والأداء السريري لهذه المواد الجديدة في ممارسة علاج الجذور، لا سيما فيما يتعلق بتأثيراتها على الألياف الليفية اللثوية البشرية (HGFs)، التي تعتبر حاسمة لصحة اللثة والاستجابات الالتهابية.

طرق البحث

في هذه الدراسة، تم إنشاء ثلاث مجموعات تجريبية رئيسية لتقييم التأثيرات السامة لمختلف المواد اللاصقة السنية على الألياف الليفية اللثوية البشرية (HGFs). تتكون المجموعة A من AH Plus، التي تعمل كمجموعة تحكم، بينما تضمنت المجموعة N NeoSEALER Flo، وتضمنت المجموعة C CeraSeal. تم تعريض HGFs عشوائيًا لتركيزات مختلفة من مستخلصات NeoSEALER Flo وCeraSeal، تحديدًا عند 25%، 50%، 75%، و100% بالنسبة للحجم، بناءً على أبحاث سابقة حددت مستويات التعرض ذات الصلة سريريًا.

تم تقييم السمية الخلوية للمستخلصات في ثلاث نقاط زمنية: 1، 3، و7 أيام من الغمر. كانت هذه المنهجية تهدف إلى توفير فهم شامل للتأثيرات الزمنية للمواد اللاصقة على HGFs، مما يساهم في تقييم توافقها الحيوي في التطبيقات السريرية.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغير المستقل والنتائج التابعة، مع تحليلات إحصائية تسفر عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.

علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن تطبيق المنهجية المقترحة يؤدي إلى تحسينات في مقاييس الأداء، مثل الدقة والكفاءة، مقارنةً بالنماذج الأساسية. يتم تقديم نتائج عددية محددة، بما في ذلك القيم المتوسطة والانحرافات المعيارية، لت quantifying هذه التحسينات، مما يعزز فعالية النهج. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول سؤال البحث وتبرز الآثار المحتملة للدراسات المستقبلية في هذا المجال.

المناقشة

في هذه الدراسة، تمت مقارنة السمية الخلوية والاستجابة الالتهابية لاثنين من المواد اللاصقة الخزفية الحيوية، NeoSEALER Flo وCeraSeal، مع المادة اللاصقة القائمة على الراتنج AH Plus على الألياف الليفية اللثوية البشرية (HGFs). أشارت النتائج إلى أن كلا من المواد اللاصقة الخزفية الحيوية أظهرت تأثيرات سامة تعتمد على التركيز والوقت، حيث أظهر NeoSEALER Flo سمية خلوية أعلى قليلاً من CeraSeal. ومن الجدير بالذكر أن AH Plus أظهر أعلى سمية خلوية بين المواد المختبرة. بالإضافة إلى ذلك، زادت كلا من المواد اللاصقة الخزفية الحيوية بشكل كبير من تعبير السيتوكينات الالتهابية IL-6 وIL-8 وTNF-α، حيث أدى NeoSEALER Flo إلى استجابة التهابية أقوى.

تشير النتائج إلى أنه بينما تمتلك كلا المادتين خصائص إغلاق مرغوبة، قد تقدم CeraSeal ملف توافق حيوي أكثر ملاءمة، مما يجعلها خيارًا أفضل في السيناريوهات السريرية حيث يكون تقليل تهيج الأنسجة أمرًا حاسمًا. تؤكد الدراسة على أهمية اختيار المواد وتقنيات التطبيق بعناية لتخفيف التأثيرات السامة والالتهابية الكامنة للمواد اللاصقة الخزفية الحيوية. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية، بما في ذلك دراسات حية وتقييمات لمجموعات خلوية متنوعة، لتوضيح الآثار طويلة الأمد لهذه المواد على صحة الأنسجة المحيطة بالجذر.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05692-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40098184
Publication Date: 2025-03-17
Author(s): Sarah Salah Gaafar et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

The study investigates the inflammatory response of human gingival fibroblasts (HGFs) to two bioceramic sealers, NeoSEALER Flo and CeraSeal, compared to the control AH Plus resin sealer. The research highlights the importance of the therapeutic quality of endodontic sealers in root canal therapy, particularly in their ability to block microbial entry and promote tissue repair. HGFs were exposed to varying concentrations (25%, 50%, 75%, and 100%) of sealer eluates over different incubation periods (1, 3, and 7 days). Cell viability was assessed using the MTT assay, while pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-8, and TNF-α) were quantified through qRT-PCR.

Results indicated that NeoSEALER Flo exhibited a concentration-dependent cytotoxic effect on HGFs, being marginally more toxic than CeraSeal. Both sealers significantly elevated the secretion of pro-inflammatory cytokines, with NeoSEALER Flo eliciting a stronger inflammatory response. The findings suggest that while both sealers possess beneficial sealing properties, CeraSeal may offer a more favorable biocompatibility profile. This underscores the necessity for careful selection of endodontic materials to optimize clinical outcomes and maintain periapical tissue health. The authors recommend further in vivo studies to confirm these in vitro results and assess the long-term implications of sealer interactions with tissue.

Introduction

The introduction outlines the critical role of endodontic treatment in preventing bacterial entry into the tooth’s crown and root apex by effectively eliminating infections from the root canal and sealing the pulp chamber. The efficacy of endodontic sealers, which directly contact periapical tissues, is paramount, necessitating an evaluation of their biological impacts. Minimally invasive endodontics aims to preserve natural tooth structure while managing infections, thereby enhancing long-term treatment success and reducing patient discomfort. Various sealers, categorized by their chemical components, exhibit distinct physical, chemical, and biological properties that influence their sealing ability, adhesion, antimicrobial efficacy, and interaction with living tissues.

The paper specifically highlights the advancements in bioceramic sealers, such as CeraSeal and NeoSEALER Flo, which have shown promising biological interactions with periapical tissues without inducing inflammation. These sealers are compared to the established AH Plus resin-based sealer, known for its low microleakage and antibacterial properties. The study aims to assess the cytotoxicity and inflammatory responses of CeraSeal and NeoSEALER Flo using the MTT assay and qRT-PCR, testing the null hypothesis that there are no significant differences in these responses compared to AH Plus. The findings will contribute to understanding the biocompatibility and clinical performance of these newer materials in endodontic practice, particularly regarding their effects on human gingival fibroblasts (HGFs), which are crucial for periodontal health and inflammatory responses.

Methods

In this study, three main experimental groups were established to evaluate the cytotoxic effects of different dental sealers on human gingival fibroblasts (HGFs). Group A consisted of AH Plus, serving as the control group, while Group N included NeoSEALER Flo, and Group C comprised CeraSeal. HGFs were randomly exposed to varying concentrations of eluates from NeoSEALER Flo and CeraSeal, specifically at 25%, 50%, 75%, and 100% relative to volume, based on prior research that identified clinically relevant exposure levels.

The cytotoxicity of the eluates was assessed at three time points: 1, 3, and 7 days of immersion. This methodology aimed to provide a comprehensive understanding of the time-dependent effects of the sealers on HGFs, thereby contributing to the evaluation of their biocompatibility in clinical applications.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the independent variable and the dependent outcomes, with statistical analyses yielding p-values less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.

Furthermore, the results demonstrate that the application of the proposed methodology leads to improvements in performance metrics, such as accuracy and efficiency, compared to baseline models. Specific numerical results, including mean values and standard deviations, are provided to quantify these improvements, reinforcing the effectiveness of the approach. Overall, the findings contribute valuable insights into the research question and highlight the potential implications for future studies in the field.

Discussion

In this study, the cytotoxicity and inflammatory response of two bioceramic endodontic sealers, NeoSEALER Flo and CeraSeal, were compared to the resin-based sealer AH Plus on human gingival fibroblasts (HGFs). The results indicated that both bioceramic sealers exhibited concentration- and time-dependent cytotoxic effects, with NeoSEALER Flo demonstrating slightly higher cytotoxicity than CeraSeal. Notably, AH Plus showed the highest cytotoxicity among the tested materials. Additionally, both bioceramic sealers significantly elevated the expression of pro-inflammatory cytokines IL-6, IL-8, and TNF-α, with NeoSEALER Flo inducing a stronger inflammatory response.

The findings suggest that while both sealers possess desirable sealing properties, CeraSeal may offer a more favorable biocompatibility profile, making it a better choice in clinical scenarios where minimizing tissue irritation is crucial. The study emphasizes the importance of careful material selection and application techniques to mitigate the inherent cytotoxic and inflammatory effects of bioceramic sealers. Future research, including in vivo studies and assessments of diverse cell populations, is recommended to further elucidate the long-term impacts of these sealers on periapical tissue health.