Influence of poly-L-lactic acid scaffold's pore size on the proliferation and differentiation of dental pulp stem cells

Abstract

The aim of this study was to evaluate the influence of the poly-L-lactic acid (PLLA)- based scaffold’s pore size on the proliferation and differentiation of dental pulp stem cells (DPSCs). The scaffolds were prepared in pulp chambers of 1-mm-thick tooth slices from third molars using salt crystals (150-250 μm or 251-450 μm) as porogen. DPSC (1x105 cells) were seeded in the scaffolds with different pore sizes, and cultured in 24-well plates. The cell proliferation was evaluated using the WST-1 assay after 3-21 days. Furthermore, RT-PCR was used to assess the differentiation of the DPSCs into odontoblasts, using markers of odontoblastic differentiation (DSPP, DSP-1 and MEPE). RNA from human odontoblasts was used as control. Cell proliferation rate was similar in both scaffolds except at the 14th day period, in which the cells seeded in the scaffolds with larger pores showed higher proliferation (p<0.05). After 21 days DPSCs seeded in both evaluated scaffolds were able of expressing odontoblastic markers DMP-1, DSPP and MEPE. In summary, both scaffolds tested in this study allowed the proliferation and differentiation of DPSCs into odontoblast-like cells.

O objetivo desse estudo foi avaliar a influência do tamanho dos poros de um scaffold à base de poli ácido láctico (PLLA) sobre a proliferação e diferenciação de células tronco da polpa dental (dental pulp stem cells - DPSC). Os scaffolds foram preparados dentro da câmara pulpar de discos de terceiros molares (1 mm), utilizando sal como porógeno (150-250 μm ou 251-450 μm). DPSC (1x105 células) foram semeadas nos scaffolds com diferentes tamanhos de poros e cultivadas em placas de 24 poços. A proliferação celular foi avaliada utilizando WST-1 após 3-21 dias. Além disso, RT-PCR foi utilizado para avaliar a diferenciação odontoblástica das DPSC utilizando marcadores da diferenciação odontoblástica (DSPP, DMP-1 e MEPE). RNA obtido de odontoblastos humanos foi utilizado como controle. A taxa de proliferação celular foi semelhante nos dois scaffolds avaliados, exceto no 14° dia, no qual as células cultivadas nos scaffolds com os maiores poros apresentaram uma maior taxa de proliferação (p<0,05). Após 21 dias, as DSPC cultivadas em ambos scaffolds avaliados foram capazes de expressar os marcadores odontoblásticos DMP-1, DSPP e MEPE. Em resumo, ambos scaffolds avaliados nesse estudo permitiram a proliferação e diferenciação odontoblástica das DPSC.