Abstract

Objectives: To evaluate the in vitro cytotoxic effects of hydrogen peroxide (H2O2) on periodontal cells, based on the cellular viability and morphology of immortalized osteoblast and gingival fibroblast cultures, with different exposure times and concentrations. Methods: Immortalized human gingival fibroblast and human fetal osteoblast cell lines were cultured, separately, in 96-well plates. After reaching confluency, they were exposed to H2O2 solutions at 16 different concentrations ranging between 0.05 μg/ml and 10 μg/ml for 1 h, 24 h or 72 h in triplicate assays (n=24), using culture media alone as the control. Cell viability was measured by previously established fluorometric methods, using a resazurin-based assay, and cell morphology by using an inverted microscope with integrated phase-contrast optics. Data were statistically analyzed using a one-way ANOVA with Tukey’s and Dunnet’s post hoc tests and Pearson correlation coefficient (r), as appropriate (α=0.05). Results: H2O2 induced a decrease in cell viability to below 50% in fibroblasts and around 50% in osteoblasts, in all tested concentrations after 1h exposure, and a decrease in cell viability to above 70% after 24 h and 72 h (P<0.05). A significant negative correlation was detected between H2O2 and cell viability at 1 h and 72 h for osteoblast (r=-0.471) and HGF (r=-0.12) cells, respectively. The cell morphology analysis showed cell detachment and lower cell density, in agreement with these findings. Conclusions: H2O2 induced cell alterations with moderate to severe cytotoxic effects in osteoblast and gingival fibroblasts.

Resumo

Objectivos: Avaliar in vitro a citotoxicidade do Peróxido de Hidrogénio (H2O2) em células periodontais através do efeito de soluções H2O2 na viabilidade e morfologia de culturas de fibroblastos gengivais e osteoblastos humanos imortalizados, em diferentes concentrações e tempos de exposição. Métodos: Foram usadas linhagens imortalizadas de fibroblastos gengivais e osteoblastos fetais humanos, as quais foram cultivadas, separadamente, em placas de 96 poços, que ao atingir a confluência, foram expostas a concentrações de H2O2 de 0,05 μg/ml a 10 μg/ml (16 concentrações diferentes), durante 1 h, 24 h ou 72 h, em ensaios triplicados (n=24), sendo utilizado exclusivamente meio de cultura como controlo. A viabilidade celular foi avaliada por métodos fluorométricos previamente descritos através da conversão da resazurina e a morfologia celular por microscopia ótica invertida com contraste de fase. Os dados foram analisados estatisticamente através do teste ANOVA one-way com post-hoc de Tukey e Dunnet’s e do coeficiente de correlação de Pearson (r) conforme apropriado (α=0,05). Resultados: O H2O2 induziu uma redução da viabilidade, superior a 50% tanto nos fibroblastos como nos osteoblastos, visível em todas as concentrações testadas após 1h de exposição e superior a 70% a 24h e 72h (p<0,05). Foi detetada uma correlação significativa e negativa aos tempos 1h e 72h para osteoblastos (r=-0,471) e fibroblastos (r=-0,12), respetivamente. A análise das micrografias obtidas apresentou destacamento celular e menor densidade celular em concordância com estes resultados. Conclusão: A exposição ao H2O2 resultou em alterações celulares e efeitos citotóxicos de moderados a severos em fibroblastos gengivais e osteoblastos.