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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.25.2016.tde-25112016-114638
Document
Author
Full name
Bruna Barros Bighetti
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Bauru, 2016
Supervisor
Committee
Assis, Gerson Francisco de (President)
Cestari, Tânia Mary
Faria, Flavio Augusto Cardoso de
Ribeiro, Andreia Espíndola Vieira
Silveira, Elcia Maria Varize
Title in Portuguese
Avaliação das citocinas TNF-α, RANKL e OPG e do número de osteoclastos no reparo de defeito ósseo em calvária de ratos diabéticos tratados com matriz óssea desmineralizada
Keywords in Portuguese
Citocinas
Diabetes Mellitus Experimental
Matriz óssea
Osteoclastos
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, foi avaliado a participação dos osteoclastos bem como a ação das citocinas RANKL, OPG e TNF-α durante a formação e remodelação óssea em defeitos ósseos de tamanho crítico em ratos normoglicêmicos e diabéticos tratados ou não com a MAOD. Para isso, foram utilizados 250 ratos machos Wistar. Trinta ratos foram utilizados para coleta dos fêmures e tíbias, os quais foram processados para obtenção da MAOD. Os demais 220 ratos foram divididos em Grupo Não Diabétido (CTL, n=110) e Grupo Diabético (DIAB, n= 110) induzido pela aplicação de uma dose única de 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina. Um defeito transósseo de 8 mm de diâmetro foi realizado nos ossos parietais dos ratos, sendo que, nos subgrupos CTL MAOD e DIAB MAOD, os defeitos foram preenchidos com MAOD e nos grupos CTL COAG e DIAB COAG apenas com coágulo sanguíneo. Após 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calotas cranianas foram coletadas para determinação da densidade de volume, número de osteoclastos/mm2 na área do defeito, quantificação por imunoistoquimica e expressão do RNAm para as proteínas RANKL, OPG e TNF-α. Os resultados para volume do tecido ósseo neoformado foi maior nos grupos CTL COAG e CTL MAOD, bem como no grupo DIAB MAOD quando comparado com DIAB COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). O número de osteoclastos nos grupos CTL aumentaram significantemente (3,69 osteoclasto/mm2), enquanto que nos grupos MAOD aumentaram gradualmente até os 42 dias (2,8 osteoclasto/mm2). Os resultados para imunomarcação mostraram que a MAOD promove 1,28 vezes maior expressão de OPG, bem como de TNF-α tanto no grupo CTL (1,59 vezes) como no DIAB (1,76 vezes). Os resultados para expressão do RNAm para OPG mostrou que a média dos valores do grupo COAG comparado com a do grupo MAOD foi 1,91 vezes maior no grupo COAG. Já os valores para expressão de RANKL permaneceram constantes no grupo DIAB MAOD, com aumento significativo de 2,57 vezes aos 42 dias, sendo 4,3 vezes maior, quando comparado com a média dos outros grupos no mesmo período. Conclui-se que nos animais normoglicemicos, o tratamento com a MAOD aumenta a expressão de OPG, RANKL e TNF-α, assim como a atividade osteoclástica, promovendo reabsorção da MAOD e formação de tecido ósseo, enquanto que nos animais diabéticos, a atividade osteoclástica foi reduzida, sem alteração nos níveis de OPG e RANKL, reduzindo a reabsorção da MAOD e consequentemente da formação óssea.
Title in English
Evaluation of cytokines TNF-α, RANKL and OPG and the number of osteoclasts on repair of bone defects in skulls of diabetic rats treated with demineralized bone matrix
Keywords in English
Bone matrix
Cytokines
Experimental Diabetes Mellitus
Osteoclasts
Abstract in English
Participation of osteoclasts was evaluated in reabsorption process of demineralized allogenic bone matrix (DABM) as well as the activity of cytokines RANKL, OPG and TNF- α during formation and bone remodeling in critial size defect of normoglycemic and diabetic rats treated or not with DABM. Therefore, 250 male Wistar rats were used. Thirty rats had femurs and tibias collected and processed to obtain DABM. 220 rats were divided into control group (CTL, n=110) and diabetic group (DIAB, n= 110) injected by a single dose of 47 mg/Kg of body weight streptozotocin. Were made 8mm bone defect on skulls of rats, in subgroups CTL DABM and DIAB DABM, defects were filled with DABM and subgroups CTL CLOT and DIAB CLOT were filled with blood clot. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected to determine the volume density, number of osteoclasts/mm2 into defects area, quantification by immunohistochemistry and RNAm expression of RANKL, OPG and TNF-α cytokines. The results of volume density of newly formed bone was higher in CTL CLOT and CTL DABM, as well as in DIAB DABM compared to DIAB CLOT (CTL DABM > CTL CLOT and DIAB DABM > DIAB CLOT). The number of osteoclasts in CTL groups increased to 3,69 osteoclasts/mm2, while in subgroups treated with DABM gradually increased up until 42 days (2,8 osteoclasts/mm2). Immunohistochemistry showed that DABM promotes an increase of 1.28-fold of OPG expression, as well as TNF-a expression in CTL group (1.59-fold) and DIAB group (1.76-fold). The results of RNAm expression of OPG showed that the average values of the CLOT subgroup compared to the average values of DABM subgroup was 1.91- fold higher in CLOT subgroup. The values of RANKL RNAm expression increase 2.57-fold at 42 days, being 4.3-fold higher than the average os the other groups in the same period. In conclusion, in the normoglicemic animals (CTL group), the treatment with DABM increase the expression of OPG, RANKL and TNF-α as the activity of osteoclasts, leading to DABM resorption and bone tissue formation, while in diabetic animals, the osteoclast activity was reduced, without changes in the leves of OPG and RANKL, decreasing DABM resorption and bone formation.
 
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Publishing Date
2016-11-29
 
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