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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.58.2018.tde-27022018-152210
Document
Author
Full name
Katharina Morant Holanda de Oliveira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2017
Supervisor
Committee
Segato, Raquel Assed Bezerra (President)
Casagrande, Luciano
Nelson Filho, Paulo
Sousa Neto, Manoel Damião de
Tanomaru Filho, Mario
Title in Portuguese
Administração sistêmica de rosiglitazona estimula a apoptose de osteócitos e cementócitos, interferindo no desenvolvimento de lesões periapicais induzidas em camundongos
Keywords in Portuguese
Análise microscópica
Apoptose
Camundongos
Cementócitos
Expressão gênica
Lesão periapical
Osteócitos
Rosiglitazona
Abstract in Portuguese
O tecido ósseo é um tipo especializado de tecido conjuntivo que desempenha funções essenciais para a sobrevivência do indivíduo, sendo composto predominantemente por osteócitos. Dentre os tecidos mineralizados do corpo, o cemento é um dos menos estudados e compreendidos. A apoptose em células do tecido ósseo têm sido relatada após o uso de Tiazolidinedionas (TZD), uma classe de medicamentos utilizada no tratamento do diabetes melitus tipo 2, representadas pela Rosiglitazona. Assim, os objetivos desse estudo foram: avaliar, in vivo, um protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona em camundongos a fim de estimular a apoptose de osteócitos em maxilares; o efeito da apoptose de osteócitos induzida por Rosiglitazona na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos nos períodos experimentais de 7, 21 e 42 dias; e demonstrar a ocorrência de apoptose em cementócitos de camundongos os quais receberam ou não a Rosiglitazona. Foram utilizados camundongos wild type (C57BL/6) com 4 a 5 semanas de idade. No primeiro estudo, a etapa 1 foi realizada para definição de protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona para indução de apoptose em maxilares de camundongos. Os animais (n=24) receberam a Rosiglitazona via oral por 1, 2 ou 3 semanas (gavagem, dose de 10mg/kg) ou não (PBS+10%DMSO). Foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de células apoptóticas. Posteriormente, na etapa 2, lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de camundongos wild type (C57BL/6) (n=60) após a administração ou não da Rosiglitasona. A câmara pulpar dos dentes foi exposta à microbiota da cavidade bucal pelos períodos de 7, 21 e 42 dias e os grupos foram divididos da seguinte forma: G1) veículo + lesão 7 dias; G2) veículo + lesão 21 dias; G3) veículo + lesão 42 dias; G4) TZD + lesão 7 dias; G5) TZD + lesão 21 dias; G6) TZD + lesão 42 dias. Foram realizadas avaliações em microscopia convencional para análise descritiva das lesões periapicais; microscopia de fluorescência para mensuração das lesões periapicais; histoenzimologia para a atividade da fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) e marcação de osteoclastos; absortometria radiológica de dupla energia (DXA) para avaliação da densidade mineral óssea (DMO) em osso longo e análise da expressão gênica de marcadores de osteócitos (Sost, Hyou1 e Dmp1). No segundo estudo, foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de cementócitos apoptóticos em dentes de camundongos wild type (n=12) que receberam ou não a Rosiglitazona. Na etapa 1 do primeiro estudo, pôde-se observar que a administração sistêmica da Rosiglitazona por 2 semanas promoveu a apoptose de osteócitos de forma mais expressiva quando comparada ao período de 1 semana, porém sem diferença significativa com o período de 3 semanas (p>0,05). Já na etapa 2, nos grupos os quais receberam a Rosiglitazona, pôde-se observar uma tendência a lesões periapicais maiores, porém sem diferença estatisticamente significante em comparação com animais que não receberam esse medicamento (p>0,05), além de promover, aos 21 dias de progressão da lesão periapical, maior número de osteoclastos e maior expressão dos genes Sost e Hyou1, sem diferença estatisticamente significante para a expressão do gene Dmp1, bem como na DMO dos fêmures. Adicionalmente, no segundo estudo, foi observado que, em camundongos que receberam a Rosiglitazona por 2 semanas, os cortes histológicos corados em TUNEL e DAPI demonstraram maior razão de cementócitos apoptóticos/cementócitos totais comparado ao grupo controle. Após as metodologias empregadas e os parâmetros analisados, pôde-se concluir que o uso sistêmico da Rosiglitazona estimulou a apoptose de osteócitos e cementócitos interferindo na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos.
Title in English
Systemic administration of rosiglitazone stimulates apoptosis of osteocytes and cementocytes, interfering in the development of induced periapical lesions in mice
Keywords in English
Apoptosis
Cementocytes
Gene expression
Mice
Microscopic analysis
Osteocytes
Periapical lesion
Rosiglitazone
Abstract in English
The bone tissue is a specialized type of connective tissue that provides essential functions for the survival of the individual, composed predominantly of osteocytes. Among the mineralized tissues in the body, the cementum is one of the most poorly studied and understood. Apoptosis in the bone tissue have been reported after the use of Thiazolidinediones (TZD), a class of drugs used in the treatment of diabetes mellitus type 2, represented by Rosiglitazone. Thus, the aims of this study were: evaluate, in vivo, a protocol for systemic administration of Rosiglitazone in mice in order to stimulate the apoptosis of osteocytes in jaws; the effect of apoptosis of osteocytes induced by Rosiglitazone in the formation and progression of periapical lesions in mice in the experimental periods of 7, 21 and 42 days; and demonstrate the occurrence of apoptosis in cementocytes of mice which received or not the Rosiglitazone. We used mice wild type (C57BL/6) with 4 to 5 weeks of age. In the first study, the phase 1 was performed for the protocol definition of systemic administration of Rosiglitazone for induction of apoptosis in mice jaws. The animals (n=24) received the Rosiglitazone orally for 1, 2 or 3 weeks (gavage, dose of 10mg/kg) or not (PBS+10%DMSO). We used the techniques of TUNEL and DAPI for quantification of apoptotic cells. Subsequently, in phase 2, periapical lesions were induced in the first lower molars of wild type (C57BL/6) mice (n=60) after the administration or not of Rosiglitasone. The pulp chamber was exposed to the oral microbiota during 7, 21 and 42 days, and the groups were divided as follows: G1) vehicle + periapical lesions 7 days; G2) vehicle + periapical lesions 21 days; (G3) vehicle + periapical lesions 42 days; (G4) TZD + periapical lesions 7 days; G5) TZD + periapical lesions 21 days; (G6) TZD + periapical lesions 42 days. Evaluations were conducted in conventional microscopy for descriptive analysis of periapical lesions; fluorescence microscopy for measurement of periapical lesions; histoenzimology to the activity of acid phosphatase resistant tartrate (TRAP) for osteoclasts measurement; dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) for evaluation of bone mineral density (BMD) in long bone and analysis of gene expression of osteocytes markers (Sost, Hyou1 and Dmp1). In the second study, TUNEL and DAPI techniques were used for the quantification of apoptotic cementocytes in wild type (n = 12) mice that received Rosiglitazone or not. In the phase 1 of the first study it was observed that the systemic administration of Rosiglitazone for 2 weeks showed the apoptosis of osteocytes in a more expressive manner when compared to the period of 1 week with no significant difference with the period of 3 weeks (p>0,05). On phase 2, in the groups which received the Rosiglitazone, it was observed a tendency of larger periapical lesions, but without statistically significant difference compared with animals that did not receive this drug (p>0,05), besides promoting, at 21 days of periapical lesion progression, greater number of osteoclasts and greater expression of genes Sost and Hyou1, and absence of statistically significant differences in the expression of the gene Dmp1 nor in the BMD of the femurs. In addition, in the second study, it was observed that, in mice that received the Rosiglitazone for 2 weeks, sections stained by TUNEL and DAPI showed significantly higher ratio of apoptotic cementocytes/total cementocytes compared to control group. After the methodologies used and the parameters analyzed, it can be concluded that the systemic use of Rosiglitazone stimulated the apoptosis of osteocytes and cementocytes interfering in the formation and progression of periapical lesions in mice.
 
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Publishing Date
2018-09-11
 
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