Funcionalmente, a cartilagem da articulação têmporo-mandibular assemelha-se à cartilagem da articulação do joelho por possuírem lubrificação para resistir à fricção e fornecerem proteção às forças mecânicas externas. Entretanto, o efeito das forças de tensão sobre as cartilagens dessas duas articulações ainda permanece obscura. O objetivo desse estudo foi avaliar, in vitro, as alterações metabólicas nos condrócitos extraídos do tecido cartilaginoso do côndilo mandibular e do joelho de suínos, decorrentes da aplicação de forças mecânicas, em relação à síntese de DNA e de proteoglicanos (PTG). Além disso, foi verificada a expressão de colágeno tipo II e de agrecanos no RNAm dos condrócitos dessas duas articulações, tempo-dependente do cultivo celular, utilizando-se a análise quantitativa de PCR em tempo real. Os condrócitos foram submetidos às forças mecânicas de tração de 2 kPa (3% de alongamento), 5 kPa (7% de alongamento) e 10 kPa (12% de alongamento), em uma freqüência de 30 ciclos/min. durante 12 e 24 horas. Os resultados demonstraram que os condrócitos do côndilo mandibular quando submetidos às forças de 2 kPa e de 5 kPa, apresentaram um aumento estatisticamente significativo da síntese de DNA e de PTG, em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05). Exceto o aumento da síntese de DNA do grupo submetido à força de 5 kPa que durante 24h. não foi estatisticamente significativo (p > 0,05). A força de 10 kPa causou uma diminuição estatisticamente significativa na síntese de DNA e de PTG nos condrócitos do côndilo mandibular, em ambos os tempos de ensaio mecânico (p < 0,01). Por outro lado, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento na síntese de DNA e de PTG quando submetidos à todas as magnitudes de força de tração. A força de 5 kPa estimulou um aumento estatisticamente significante das sínteses de DNA e PTG, em 12 h. e 24 h. (p < 0,01). Em 10 kPa, foi observado um incremento estatisticamente significante de DNA em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05) e de PTG em 24h. (p < 0,01). Foi verificado que os condrócitos do joelho apresentaram uma maior expressão de colágeno tipo II e de agrecanos do que os condrócitos do côndilo mandibular estatisticamente significativo (p < 0,05). A expressão de colágeno tipo II e de agrecanos nos condrócitos do côndilo mandibular foram altamente evidenciados na fase proliferativa e diminuíram progressivamente com a formação de matriz extracelular. Contrariamente, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento da expressão de agrecanos no RNAm conforme o amadurecimento do cultivo celular e um aumento expressivo de colágeno tipo II na fase proliferativa, seguida de discreta queda durante a fase da matriz celular. Os condrócitos dos tecidos cartilaginosos do côndilo mandibular e do joelho de suínos demonstraram diferentes mecanismos de resposta às forças mecânicas e de metabolismo celular. / Functionally, the mandibular condylar cartilage is similar to the ankle articular cartilage, both provides lubrication to resist friction and offers protection against external mechanical loading. However, the effect of tension loadings on these two articular cartilages remains unclear. The purpose of this study was to evaluate in vitro, the metabolism of the chondrocytes isolated from the cartilage tissues of porcine mandibular condyle and ankle, in response to the tension mechanical forces, related to the syntheses of DNA and proteoglycan (PTG). It was also verified the expression of mRNA type II collagen and aggrecan on the condrocytes of these two joints on culture time-dependent, using a quantitative real-time PCR analysis. The chondrocytes were submitted to tensile mechanical strains of 2 kPa (3% elongation), 5 kPa (7% elongation) and 10 kPa (12% elongation), with a frequency of 30 cycles/min for 12 and 24 hours. The results showed that the condrocytes from mandibular condyle, when submitted to tension forces of 2 kPa and 5 kPa, demonstrated a statistically significant enhancement of DNA and PTG, in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05). Except the increase of DNA synthesis of the group submitted to the force of 5 kPa during 24 h. that was not statistically significant (p > 0.05). The force of 10 kPa caused a statistically significant decrease of DNA and PTG syntheses on the condrocytes of mandibular condyle, in both periods of mechanical stimulation (p < 0.01). On the other side, the condrocytes of ankle showed an increase of DNA and PTG syntheses when subjected to all the magnitudes of tension forces. The force of 5 kPa stimulated statistically significant the syntheses of DNA and PTG, in 12 h. and 24 h. (p < 0.01). In 10 kPa, it was observed a statistically significant increment of DNA in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05) and PTG synthesis in 24 h. (p < 0.01). The condrocytes of ankle showed a statistically significant higher (p < 0.05) expression of collagen type II and aggrecan than the condrocytes of mandibular condyle. The type II collagen and aggrecan mRNA in mandibular condyle were highly expressed in proliferating chondrocytes and decreased progressively in matrix-forming chondrocytes. Conversely, the condrocytes from ankle showed an increase of aggrecan expression on mRNAs with the cell culture maturation, and an increase of type II collagen during the proliferating phase, followed by a slight decrease of this protein during the matrix-forming phase. The chondrocytes from the cartilage tissues of mandibular condyle and ankle showed different mechanisms of response to the mechanical loadings and distinct chondrocytes metabolism.

Funcionalmente, a cartilagem da articulação têmporo-mandibular assemelha-se à cartilagem da articulação do joelho por possuírem lubrificação para resistir à fricção e fornecerem proteção às forças mecânicas externas. Entretanto, o efeito das forças de tensão sobre as cartilagens dessas duas articulações ainda permanece obscura. O objetivo desse estudo foi avaliar, in vitro, as alterações metabólicas nos condrócitos extraídos do tecido cartilaginoso do côndilo mandibular e do joelho de suínos, decorrentes da aplicação de forças mecânicas, em relação à síntese de DNA e de proteoglicanos (PTG). Além disso, foi verificada a expressão de colágeno tipo II e de agrecanos no RNAm dos condrócitos dessas duas articulações, tempo-dependente do cultivo celular, utilizando-se a análise quantitativa de PCR em tempo real. Os condrócitos foram submetidos às forças mecânicas de tração de 2 kPa (3% de alongamento), 5 kPa (7% de alongamento) e 10 kPa (12% de alongamento), em uma freqüência de 30 ciclos/min. durante 12 e 24 horas. Os resultados demonstraram que os condrócitos do côndilo mandibular quando submetidos às forças de 2 kPa e de 5 kPa, apresentaram um aumento estatisticamente significativo da síntese de DNA e de PTG, em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05). Exceto o aumento da síntese de DNA do grupo submetido à força de 5 kPa que durante 24h. não foi estatisticamente significativo (p > 0,05). A força de 10 kPa causou uma diminuição estatisticamente significativa na síntese de DNA e de PTG nos condrócitos do côndilo mandibular, em ambos os tempos de ensaio mecânico (p < 0,01). Por outro lado, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento na síntese de DNA e de PTG quando submetidos à todas as magnitudes de força de tração. A força de 5 kPa estimulou um aumento estatisticamente significante das sínteses de DNA e PTG, em 12 h. e 24 h. (p < 0,01). Em 10 kPa, foi observado um incremento estatisticamente significante de DNA em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05) e de PTG em 24h. (p < 0,01). Foi verificado que os condrócitos do joelho apresentaram uma maior expressão de colágeno tipo II e de agrecanos do que os condrócitos do côndilo mandibular estatisticamente significativo (p < 0,05). A expressão de colágeno tipo II e de agrecanos nos condrócitos do côndilo mandibular foram altamente evidenciados na fase proliferativa e diminuíram progressivamente com a formação de matriz extracelular. Contrariamente, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento da expressão de agrecanos no RNAm conforme o amadurecimento do cultivo celular e um aumento expressivo de colágeno tipo II na fase proliferativa, seguida de discreta queda durante a fase da matriz celular. Os condrócitos dos tecidos cartilaginosos do côndilo mandibular e do joelho de suínos demonstraram diferentes mecanismos de resposta às forças mecânicas e de metabolismo celular. / Functionally, the mandibular condylar cartilage is similar to the ankle articular cartilage, both provides lubrication to resist friction and offers protection against external mechanical loading. However, the effect of tension loadings on these two articular cartilages remains unclear. The purpose of this study was to evaluate in vitro, the metabolism of the chondrocytes isolated from the cartilage tissues of porcine mandibular condyle and ankle, in response to the tension mechanical forces, related to the syntheses of DNA and proteoglycan (PTG). It was also verified the expression of mRNA type II collagen and aggrecan on the condrocytes of these two joints on culture time-dependent, using a quantitative real-time PCR analysis. The chondrocytes were submitted to tensile mechanical strains of 2 kPa (3% elongation), 5 kPa (7% elongation) and 10 kPa (12% elongation), with a frequency of 30 cycles/min for 12 and 24 hours. The results showed that the condrocytes from mandibular condyle, when submitted to tension forces of 2 kPa and 5 kPa, demonstrated a statistically significant enhancement of DNA and PTG, in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05). Except the increase of DNA synthesis of the group submitted to the force of 5 kPa during 24 h. that was not statistically significant (p > 0.05). The force of 10 kPa caused a statistically significant decrease of DNA and PTG syntheses on the condrocytes of mandibular condyle, in both periods of mechanical stimulation (p < 0.01). On the other side, the condrocytes of ankle showed an increase of DNA and PTG syntheses when subjected to all the magnitudes of tension forces. The force of 5 kPa stimulated statistically significant the syntheses of DNA and PTG, in 12 h. and 24 h. (p < 0.01). In 10 kPa, it was observed a statistically significant increment of DNA in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05) and PTG synthesis in 24 h. (p < 0.01). The condrocytes of ankle showed a statistically significant higher (p < 0.05) expression of collagen type II and aggrecan than the condrocytes of mandibular condyle. The type II collagen and aggrecan mRNA in mandibular condyle were highly expressed in proliferating chondrocytes and decreased progressively in matrix-forming chondrocytes. Conversely, the condrocytes from ankle showed an increase of aggrecan expression on mRNAs with the cell culture maturation, and an increase of type II collagen during the proliferating phase, followed by a slight decrease of this protein during the matrix-forming phase. The chondrocytes from the cartilage tissues of mandibular condyle and ankle showed different mechanisms of response to the mechanical loadings and distinct chondrocytes metabolism.