Os efeitos dos constituintes do cigarro eletrônico no comportamento dos osteoblastos

Abstract

Os cigarros eletrônicos foram desenvolvidos como um substituto aos efeitos deletérios do cigarro convencional, tornando-se extremamente popular entre os jovens. Entretanto, o aerossol produzido pelo cigarro eletrônico entra em contato com diferentes componentes da cavidade oral, prejudicando mucosa e tecido ósseo. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos dos constituintes liquido do cigarro eletrônico (e-líquido) na morfologia, adesão, proliferação e citotoxicidade dos osteoblastos. A linhagem celular de osteoblastos humanos (MG-63) foram expostas à quatro condições contendo o e-líquido na apresentação de propileno glicol (PG) a 70% e glicerina vegetal (VG) a 30% com e sem aromatizante, e em duas concentrações de nicotina de 12 e 18 mg/mL. Os e-líquidos foram utilizados em concentrações de 0%, 1% ou 5%. Após 24 h de exposição, a viabilidade celular foi avaliada através de análise de morfologia celular e adesão celular (Azul de Tripam), assim como análise da proliferação celular, através de (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide) do método de redução do sal de tetrazólio (ensaio de MTT). Os níveis de LDH (Lactato Desidrogenase) foram mensurados para testar a citotoxicidade do e-líquido. Os resultados foram analisados estatisticamente utilizando os testes ANOVA, e teste Tukey e Bonferroni para múltiplas comparações. A viabilidade e morfologia celular foram significativamente alteradas de maneira dose- dependente. Morfologicamente, as células, transformaram-se de uma forma alongada a um formato arredondado com rompimento do seu citoplasma. A adesão celular diminuiu conforme aumento da concentração do e-líquido, assim como aumento da concentração de nicotina presente no e-líquido (18 mg/mL). Os resultados foram confirmados pela diminuição da proliferação dos osteoblastos e, consequentemente, um aumento na morte celular, confirmando os efeitos tóxicos dos e-líquidos sobre os osteoblastos. Considerando as limitações desse estudo, esse estudo aponta os potenciais efeitos nocivos dos cigarros eletrônicos nas células ósseas que podem levar ao comprometimento dos processos de regeneração e remodelação óssea.

Abstract: Electronic cigarettes (E-cigarettes) were design as a substitute for reducing the harmful effects of cigarette smoke and they become very popular among young people. However, vaping leads a greater probability of injuries and changes to oral tissues due to the various constituents in the vaping liquids. An e-liquid contains humectants such as propylene glycol (PG) and vegetal glycerin (VG), flavors and may contain nicotine or not. Following vaping the aerosol gets in contact with different structures of the oral cavity including soft and hard tissues. Such contact could have significant damage on bone cells and tissues. This study aimed to evaluate the effects of the e-liquid constituents on the morphology, the adhesion, viability and cytotoxicity after being exposed to the main constituents of e-liquid (PG and VG). Human tumor-derived osteoblast cells (MG-63) were exposed for 24 h to 0%, 1% or 5% of non-vaped main constituents of e-cigarettes: (70% PG - 30% VG), containing tobacco-flavor or not, as well as nicotine at 12mg/mL or at 18mg/mL or nicotine-free. Changes in cell morphology were observed under an inverted optical microscope. Cell adhesion and viability were assessed by Trypan Blue (TB) assay and MTT assay. Cytotoxicity was measured through LDH assay. Cell morphology and viability were significantly altered in a dose-dependent manner of e-liquid. Morphologically the cells changed from an elongated shape to rounded shapes with disruption of their cytoplasm. Cell viability decreased as the concentration of e-liquid increased, as well as in the presence of a higher concentration of nicotine. Such harmful effects on bone cells could lead to impairment of bone regeneration and remodeling processes.