Considerando-se a localização intra-óssea das lesões periapicais, o diagnostico clinico e dificultado e a avaliação radiográfica não fornece informações suficientes para o diagnostico de um periodonto apical sadio pós-tratamento. Dessa maneira, o objetivo deste estudo foi comparar os achados radiográficos e por tomografia computadorizada de feixe cônico com a avaliação microscópica após tratamento de canais radiculares em dentes de cães e avaliar a participação das metaloproteinases da matriz (MMPs) na lesão periapical e nos tecidos em processo de reparação, assim como em cistos e granulomas periapicais obtidos de humanos. A seguir, os mecanismos envolvidos na cementogênese apical foram investigados utilizando células do ligamento periodontal de humanos. Foram induzidas lesões periapicais em dentes de cães e o tratamento endodôntico foi realizado em sessão única ou apos utilização de um curativo de demora a base de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]. Avaliações radiográficas e tomográficas foram realizadas previamente, após a indução das lesões periapicais e 180 dias apos o tratamento endodôntico. Os tecidos periapicais foram avaliados por meio de microscopia de luz, imunofluorescência, imunoistoquímica e RT-PCR em tempo real. In vitro, células do ligamento periodontal foram utilizadas para avaliar os efeitos da estimulação com Ca(OH)2 nos processos de migração, proliferação, diferenciação celular e mineralização. As vias de sinalização envolvidas na diferenciação cementoblastica foram investigadas por meio de inibidores bioquímicos da via das proteínas quinases ativadoras de mitose (MAPK), bloqueadores de canais de cálcio e silenciadores de RNA para proteínas quinases reguladas por sinal extracelular (ERK-1 / ERK-2). De acordo com os resultados obtidos, a tomografia computadorizada permitiu a detecção de lesões periapicais com maior sensibilidade e acuracia que a radiografia periapical convencional, utilizando-se a avaliação microscópica como padrão-ouro. Histologicamente, as lesões periapicais experimentalmente induzidas apresentaram bactérias distribuídas pelo sistema de canais radiculares e lacunas de reabsorção do cemento e estavam associadas a desorganização das fibras colágenas e alta expressão de MMPs. A presença das MMPs em processos inflamatórios periapicais de humanos (cistos e granulomas) foi confirmada. Nos dentes com lesão periapical submetidos ao tratamento endodôntico em sessão única o desfecho do tratamento endodôntico foi caracterizado pela manutenção ou progressão da lesão periapical e alta expressão de MMPs. Por outro lado, nos dentes submetidos ao tratamento endodôntico utilizando o Ca(OH)2 como curativo de demora, maior numero de espécimes apresentaram regressão da lesão periapical e houve modulação da expressão de MMPs pelo tratamento. Neste grupo foi evidenciada neoformação de cemento no forame apical. Células do ligamento periodontal estimuladas com Ca(OH)2 expressaram proteínas especificas de cementoblastos (CEMP-1, CAP) e foram capazes de sintetizar nódulos de mineralização, mediados via ERK MAPK. A ação do Ca(OH)2 ocorreu via canais de cálcio, uma vez que o bloqueio destes canais inibiu a fosforização de ERK-1 e ERK-2 e, portanto, a expressão de CEMP-1 e CAP. CEMP-1 estimulou a migração, proliferação e mineralização mediada por células, exercendo um papel central na cementogenese, uma vez que o bloqueio de CEMP-1 inibiu a migração celular e mineralização. Juntos, estes resultados permitem concluir que a tomografia computadorizada e superior a radiografia periapical convencional para detecção de lesões periapicais refratarias ao tratamento de canais radiculares. Ainda, o tratamento endodôntico realizado utilizando o hidróxido de cálcio como curativo de demora propiciou um reparo apical e periapical mais favorável do que o tratamento endodôntico em sessão única, possivelmente devido a capacidade do Ca(OH)2 induzir a diferenciação de células do ligamento em células com um fenótipo cementoblastico e posterior mineralização. / Clinical diagnosis of apical periodontitis is difficult due to the intraosseous nature of the disease and radiographic evaluation does not provide sufficient information to determine a healthy apical periodontium following root canal therapy. Therefore, the aim of this study was to compare the radiographic and cone beam computed tomographic findings with microscopic evaluation following root canal treatment in dogs teeth. Then, the presence of matrix metalloproteinases (MMPs) in apical periodontitis and during the healing phase following treatment was evaluated and compared to the expression of MMPs in periapical cysts and granulomas obtained from human. Finally, the mechanisms involved in apical cementogenesis were investigated using human periodontal ligament cells. Apical periodontitis was induced in dogs teeth and then root canal treatment was performed in a single visit or using calcium hydroxide [Ca(OH)2] as the root canal dressing. Tomographic and radiographic evaluations were performed prior to and following induction of apical periodontitis, and 180 days following root canal therapy. Periapical tissues were evaluated by conventional light microscopy, immunofluorescence, immunohistochemistry, and real time RT-PCR. In vitro, periodontal ligament cells were used to evaluate the effects of Ca(OH)2 treatment on cell migration, proliferation, differentiation, and mineralization. The signaling pathways triggered by treatment with Ca(OH)2 were investigated using mitogen activated protein kinase (MAPK) biochemical inhibitors, calcium channel blockers, and extracellular regulated protein kinase (ERK-1 / ERK-2) silencing RNAs. Based on the results obtained, apical periodontitis was detected with higher sensitivity and accuracy by means of cone beam computed tomography compared to conventional periapical radiographs, using microscopic evaluation as the gold standard. Histological evaluation revealed that teeth with apical periodontitis presented microorganisms throughout the root canal system and in areas with resorption of cementum. Apical periodontitis was characterized by collagen fiber disorganization and high expression of MMPs. The presence and activity of MMPs was confirmed in periapical inflammatory diseases (cysts and granulomas) obtained from humans. Root canal treatment outcome was characterized by maintenance or progression of apical periodontitis and high expression of MMPs in teeth submitted to root canal treatment in a single visit, whereas root canal treatment outcome in teeth submitted to root canal treatment using Ca(OH)2 as the root canal dressing, higher number of teeth presented reduced apical periodontitis and lower expression of MMPs. In this group, cementum neogenesis was evident in the apical foramina. Periodontal ligament cells stimulated with Ca(OH)2 expressed cementoblastic specific proteins (CEMP-1, CAP) and were able to synthesize mineralized nodules via ERK MAPK. The effects of Ca(OH)2 occurred via calcium channels, since their blockade prevented ERK-1 and ERK-2 phosphorylation and therefore expression of CEMP-1 and CAP. CEMP-1 stimulated cell migration, proliferation, and mineralization and it was central to cementogenesis because blockade of activity of CEMP-1 prevented cell migration and mineralization. Taken together, these findings demonstrate that cone beam computed tomography is superior to conventional periapical radiography for detection of refractory apical periodontitis. Furthermore, the root canal treatment using Ca(OH)2 as the root canal dressing permitted a more favorable outcome than the root canal treatment performed in a single visit, probably due to the ability of Ca(OH)2 induce cementoblastic differentiation of periodontal ligament cells and mineralization.

O fundamento do sucesso da terapia endodôntica é baseado no controle da contaminação microbiana presente no sistema de canais radiculares. Com essa finalidade, novos sistemas de irrigação têm sido desenvolvidos, demonstrando maior eficácia e segurança, destacando-se a irrigação por Pressão Apical Negativa (ANP) e a Irrigação Ultrassônica Passiva (PUI). O presente estudo in vivo teve como objetivo comparar a ANP e a PUI no reparo apical e periapical de dentes de cães com lesão periapical crônica, tendo como controle a irrigação convencional por Pressão Positiva (PP). Um total de 60 canais radiculares de pré-molares, com lesões periapicais experimentalmente induzidas, foram submetidos ao tratamento endodôntico em sessão única. Radiografias periapicais foram realizadas após a indução das lesões periapicais. Os dentes foram aleatoriamente divididos em 3 grupos: Grupo I - Irrigação por Pressão Apical Negativa (n=20 canais radiculares); Grupo II - Irrigação Ultrassônica Passiva (n=20 canais radiculares) e Grupo III - Irrigação por Pressão Positiva (controle) (n=20 canais radiculares). Após 180 dias, os animais foram eutanasiados, as peças removidas e submetidas ao processamento histotécnico para a análise histopatológica morfológica e morfométrica, em cortes corados com HE, sob microscopia convencional e de fluorescência. A análise radiográfica do tamanho das lesões periapicais foi realizada através da comparação das medidas das áreas das lesões antes e 180 dias após o tratamento endodôntico. Também foi realizada a histoenzimologia para a Fosfatase Ácida Resistente ao Tartarato (TRAP), para a marcação de osteoclastos, e a coloração de Brown e Brenn, para avaliar a presença de bactérias e sua localização. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística por meio do teste de Kruskal-Wallis. O nível de significância adotado foi de 5%. Observou-se que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos com relação à resposta radiográfica (p=0,91). Na comparação dos parâmetros histopatológicos, o grupo I apresentou resultados mais homogêneos. Houve diferença estatisticamente significante entre os grupos I e III, com infiltrado inflamatório mais suave no grupo I (p=0,02), enquanto o grupo II foi semelhante aos grupos I e III. Na comparação das variáveis numéricas (morfometria em microscopia de fluorescência e TRAP), não foi possível observar diferença significativa entre os grupos (p>0,05). Os resultados deste estudo in vivo demonstraram que a irrigação por ANP resultou em resposta inflamatória mais suave, em comparação ao grupo controle, porém, semelhante à PUI. Nos demais aspectos, a resposta dos tecidos apicais e periapicais, após irrigação por ANP ou PUI, foi semelhante à irrigação convencional por PP. / A successful endodontic therapy relies on the control of microbial contamination of the root canal system. For this purpose, new irrigation systems with greater efficacy and safety have been developed, standing out the apical negative pressure (ANP) and the passive ultrasonic (PUI) irrigation systems. The aim of this in vivo study was to compare apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation), ANP and PUI in the apical and periapical repair of dogs teeth with chronic periapical lesion. Sixty root canals of premolars with experimentally induced periapical lesions were subjected to a single-session endodontic treatment. Periapical radiographs were taken after inducing the periapical lesions. The teeth were randomly assigned to three groups: Group I: ANP with EndoVac (n=20 root canals); Group II: PUI (n=20 root canals) and Group III: apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation - control) (n=20 root canals). After 180 days, the animals were euthanized, and the anatomic pieces were removed and subjected to histotechnical processing for histopathological, morphological and morphometric analyses of HE-stained sections under conventional and fluorescence microscopy. The radiographic analysis of the size of periapical lesions was performed by measuring the lesions before and 180 days after the endodontic treatment. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) histoenzymology for identification of osteoclasts and Brown and Brenn staining for identification and localization of bacteria were also performed. Data were analyzed statistically by the Kruskal-Wallis test a significance level of 5%. There were no statistically significant differences among the groups regarding the radiographic response (p=0.91). In the comparison of histopathological parameters, Group I presented more homogeneous results. There was a statistically significant difference between Groups I and III, with milder infiltrate inflammatory in Group I (p=0.02). Group II was similar to Groups I and III. Comparing the numerical variables (morphometric analysis under fluorescence microscopy and TRAP), no statistically significant difference could be found among the groups (p>0.05). The results of this in vivo study revealed that ANP caused milder inflammatory response than PP (control group), but similar to PUI. In the other aspects, the response of apical and periapical to ANP and PUI was similar to tissue response to PP.

O conhecimento dos eventos biológicos que ocorrem no periápice dos dentes com necrose pulpar se torna importante para compreender o desenvolvimento das lesões periapicais. Muitas são as moléculas e mediadores que participam na instalação da lesão periapical, a partir da infecção bacteriana que ocorre no interior dos canais radiculares. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar moléculas do sistema imune inato, da osteoclastogênese e metaloproteinases em lesões periapicais (LP) induzidas experimentalmente em camundongos knockout e wild type. Para esse objetivo, o presente estudo foi dividido em dois trabalhos distintos. O primeiro teve como objetivo avaliar a expressão de metaloproteinase 2 (MMP2) e metaloproteinase 9 (MMP9) durante a progressão da LP em camundongos knockout para TLR2 (TLR2 KO) e MyD88 (MyD88 KO), em comparação com camundongos wild type (WT). O segundo estudo avaliou a correlação da expressão gênica e imunomarcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da LP em camundongos WT. No primeiro estudo lesões periapicais foram induzidas em molares inferiores de 54 camundongos TLR2 KO, MyD88 KO e WT (n=18/grupo). Após 7, 21 e 42 dias, os animais foram eutanaziados e as mandíbulas foram dissecadas e submetidas a processamento histotécnico. Os cortes histológicos foram submetidos a imunohistoquímica e posteriormente foi avaliada presença ou ausência de MMP2 e MMP9 nos diferentes grupos. No segundo estudo, 35 camundongos WT foram utilizados. As lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de ambos os lados. Após 0 (G0), 7 (G7), 21 (G21) e 42 (G42) dias, os animais foram anestesiados e eutanasiados para que as mandíbulas fossem dissecadas e divididas ao meio.O lado direito das mandíbulas foi para o processamento histotécnico, para posterior marcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88, por meio da imuno-histoquímica do lado esquerdo da mandíbula foi utilizado para a extração de RNA, para a determinação da expressão gênica de RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) e MyD88 (Myd88) utilizando quantificação em Tempo Real da Reação da Polimerase em Cadeia (qRT-PCR). Para ambos os estudos, testes paramétricos e não paramétricos foram realizados com nível de significância de 5%. Foi possível observar, no primeiro estudo, que nos períodos iniciais da progressão da lesão periapical, houve um aumento na imunomarcação de MMP9 nos camundongos TLR2 KO e MyD88 KO, quando comparados aos WT, diferente da MMP2 que não se observou nenhum aumento na imunomarcação. No entanto, aos 42 dias observou-se uma redução da imunomarcação de MMP2 e um aumento da MMP9 nos camundongos TLR2 KO. Adicionalmente, no segundo estudo, foi possível observar um aumento da imunomarcação para RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da lesão periapical (p<0,05). O aumento da expressão de Tnfrsf11 foi diferente entre os grupos G0 e G42, e G21 e G42 (p=0,006). No entanto, a expressão de Tnfrsf11b foi diferente entre os grupos G0 e G7, G7, G21 e G42, sendo possível observar uma diminuição dessa expressão ao longo do tempo (p<0,001). Tlr2 foi mais expresso entre os grupos G0 e G42 (p=0,03). E a expressão da molécula Myd88 foi estatisticamente significante entre os grupos G0 e G7, G21 e G42 (p=0,01). A razão Tnfrsf11/Tnfrsf11b aumentou durante a progressão da lesão periapical (p=0,002). Também foi possível observar uma correlação moderada entre Myd88 e Rankl (r=0,42; p=0,03) e entre Myd88 e Tlr2 (r=0,48; p<0,0001). Após as metodologias empregadas e os dados analisados, concluímos que a produção de MMP2 e MMP9 foi modulada por TLR2 e Myd88 durante a progressão da lesão periapical. Alem disso, podemos sugerir que existe uma correlação positiva entre o sistema RANK/RANKL/OPG e as proteínas do sistema imune inato, TLR2 e MyD88, durante a perda óssea decorrente da infecção bacteriana dos canais radiculares e posterior progressão da lesão periapical. / Knowledge of the biological events occurring inteeth apex with pulp necrosis becomes important to understand the development of periapical lesions. There are manymolecules and mediators that participate in the installation of the periapical lesion, from the bacterial infection that occurs inside the root canals. Thus, the aim of the present study was to evaluate molecules of the innate immune system, osteoclastogenesis and metalloproteinases in experimentally apical periodontitis (AP) induced in knockout and wild type mice. For this purpose, the present study was divided into two distinct studies. The first one aimed to evaluate the expression of metalloproteinases 2 (MMP2) and metalloproteinases 9 (MMP9) during the progression of AP in TLR2 knockout mice (TLR2 KO) and MyD88 knockout mice (MyD88 KO), compared to wild type mice (WT). The second study evaluated the correlation of gene expression and immunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during LP progression in WT mice. In the first study AP were induced in lower molars of 54 TLR2 KO, MyD88 KO and WT mice (n = 18 / group). After 7, 21 and 42 days, the animals were euthanized and the jaws were dissected and submitted to histotechnical processing. The histological sections were submitted to immunohistochemistry and subsequently the presence or absence of MMP2 and MMP9 in the different groups was evaluated. In the second study, 35 WT mice were used. Periapical lesions were induced in the lower first molars on both sides. After 0 (G0) to 7 (G7), 21 (G21) and 42 (G42) days, the animals were anesthetized and euthanized so that the jaws were dissected and divided in half. The right side of the jaws was for the histotechnic processing, for subsequent imunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88, through immunohistochemistry and the left side of the jaws was used for the extraction of RNA, for the determination of expression of RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) and MyD88 (Myd88) using Quantification Real Time of Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). For both studies, parametric and non-parametric tests were performed with significance level of 5%. It was possible to observe in the first study that in the initial periods of AP progression there was an increase in MMP9 immunostaining in TLR2 KO and MyD88 KO mice when compared to WT, different from MMP2 that no increase in immunostaining was observed. However, at 42 days there was a reduction in MMP2 immunostaining and an increase of MMP9 in TLR2 KO mice was observed. Additionally, in the second study, it was possible to observe an increase in the immunostaining for RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during periapical lesion progression (p <0.05). The increase in Tnfrsf11 expression was different between groups G0 and G42, and G21 and G42 (p = 0.006). However, the expression of Tnfrsf11b was different between the G0 and G7, G7, G21 and G42 groups, and a decrease in expression over time (p <0.001) was observed. Tlr2 was more expressed between the G0 and G42 groups (p = 0.03). And the expression of the Myd88 molecule was statistically significant between the G0 and G7, G21 and G42 groups (p = 0.01). The Tnfrsf11 / Tnfrsf11b ratio increased during the AP progression (p = 0.002). It was also possible to observe a moderate correlation between Myd88 and Rankl (r = 0.42, p = 0.03) and between Myd88 and Tlr2 (r = 0.48, p <0.0001). After the methodologies used and the data analyzed, we conclude that the production of MMP2 and MMP9 was modulated by TLR2 and Myd88 during the AP progression. In addition, we can suggest that there is a positive correlation between the RANK / RANKL / OPG system and the proteins of the innate immune system, TLR2 and MyD88, during bone loss due to bacterial infection of the root canals and subsequent progression of the apical periodontitis.

O fundamento do sucesso da terapia endodôntica é baseado no controle da contaminação microbiana presente no sistema de canais radiculares. Com essa finalidade, novos sistemas de irrigação têm sido desenvolvidos, demonstrando maior eficácia e segurança, destacando-se a irrigação por Pressão Apical Negativa (ANP) e a Irrigação Ultrassônica Passiva (PUI). O presente estudo in vivo teve como objetivo comparar a ANP e a PUI no reparo apical e periapical de dentes de cães com lesão periapical crônica, tendo como controle a irrigação convencional por Pressão Positiva (PP). Um total de 60 canais radiculares de pré-molares, com lesões periapicais experimentalmente induzidas, foram submetidos ao tratamento endodôntico em sessão única. Radiografias periapicais foram realizadas após a indução das lesões periapicais. Os dentes foram aleatoriamente divididos em 3 grupos: Grupo I - Irrigação por Pressão Apical Negativa (n=20 canais radiculares); Grupo II - Irrigação Ultrassônica Passiva (n=20 canais radiculares) e Grupo III - Irrigação por Pressão Positiva (controle) (n=20 canais radiculares). Após 180 dias, os animais foram eutanasiados, as peças removidas e submetidas ao processamento histotécnico para a análise histopatológica morfológica e morfométrica, em cortes corados com HE, sob microscopia convencional e de fluorescência. A análise radiográfica do tamanho das lesões periapicais foi realizada através da comparação das medidas das áreas das lesões antes e 180 dias após o tratamento endodôntico. Também foi realizada a histoenzimologia para a Fosfatase Ácida Resistente ao Tartarato (TRAP), para a marcação de osteoclastos, e a coloração de Brown e Brenn, para avaliar a presença de bactérias e sua localização. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística por meio do teste de Kruskal-Wallis. O nível de significância adotado foi de 5%. Observou-se que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos com relação à resposta radiográfica (p=0,91). Na comparação dos parâmetros histopatológicos, o grupo I apresentou resultados mais homogêneos. Houve diferença estatisticamente significante entre os grupos I e III, com infiltrado inflamatório mais suave no grupo I (p=0,02), enquanto o grupo II foi semelhante aos grupos I e III. Na comparação das variáveis numéricas (morfometria em microscopia de fluorescência e TRAP), não foi possível observar diferença significativa entre os grupos (p>0,05). Os resultados deste estudo in vivo demonstraram que a irrigação por ANP resultou em resposta inflamatória mais suave, em comparação ao grupo controle, porém, semelhante à PUI. Nos demais aspectos, a resposta dos tecidos apicais e periapicais, após irrigação por ANP ou PUI, foi semelhante à irrigação convencional por PP. / A successful endodontic therapy relies on the control of microbial contamination of the root canal system. For this purpose, new irrigation systems with greater efficacy and safety have been developed, standing out the apical negative pressure (ANP) and the passive ultrasonic (PUI) irrigation systems. The aim of this in vivo study was to compare apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation), ANP and PUI in the apical and periapical repair of dogs teeth with chronic periapical lesion. Sixty root canals of premolars with experimentally induced periapical lesions were subjected to a single-session endodontic treatment. Periapical radiographs were taken after inducing the periapical lesions. The teeth were randomly assigned to three groups: Group I: ANP with EndoVac (n=20 root canals); Group II: PUI (n=20 root canals) and Group III: apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation - control) (n=20 root canals). After 180 days, the animals were euthanized, and the anatomic pieces were removed and subjected to histotechnical processing for histopathological, morphological and morphometric analyses of HE-stained sections under conventional and fluorescence microscopy. The radiographic analysis of the size of periapical lesions was performed by measuring the lesions before and 180 days after the endodontic treatment. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) histoenzymology for identification of osteoclasts and Brown and Brenn staining for identification and localization of bacteria were also performed. Data were analyzed statistically by the Kruskal-Wallis test a significance level of 5%. There were no statistically significant differences among the groups regarding the radiographic response (p=0.91). In the comparison of histopathological parameters, Group I presented more homogeneous results. There was a statistically significant difference between Groups I and III, with milder infiltrate inflammatory in Group I (p=0.02). Group II was similar to Groups I and III. Comparing the numerical variables (morphometric analysis under fluorescence microscopy and TRAP), no statistically significant difference could be found among the groups (p>0.05). The results of this in vivo study revealed that ANP caused milder inflammatory response than PP (control group), but similar to PUI. In the other aspects, the response of apical and periapical to ANP and PUI was similar to tissue response to PP.

O conhecimento dos eventos biológicos que ocorrem no periápice dos dentes com necrose pulpar se torna importante para compreender o desenvolvimento das lesões periapicais. Muitas são as moléculas e mediadores que participam na instalação da lesão periapical, a partir da infecção bacteriana que ocorre no interior dos canais radiculares. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar moléculas do sistema imune inato, da osteoclastogênese e metaloproteinases em lesões periapicais (LP) induzidas experimentalmente em camundongos knockout e wild type. Para esse objetivo, o presente estudo foi dividido em dois trabalhos distintos. O primeiro teve como objetivo avaliar a expressão de metaloproteinase 2 (MMP2) e metaloproteinase 9 (MMP9) durante a progressão da LP em camundongos knockout para TLR2 (TLR2 KO) e MyD88 (MyD88 KO), em comparação com camundongos wild type (WT). O segundo estudo avaliou a correlação da expressão gênica e imunomarcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da LP em camundongos WT. No primeiro estudo lesões periapicais foram induzidas em molares inferiores de 54 camundongos TLR2 KO, MyD88 KO e WT (n=18/grupo). Após 7, 21 e 42 dias, os animais foram eutanaziados e as mandíbulas foram dissecadas e submetidas a processamento histotécnico. Os cortes histológicos foram submetidos a imunohistoquímica e posteriormente foi avaliada presença ou ausência de MMP2 e MMP9 nos diferentes grupos. No segundo estudo, 35 camundongos WT foram utilizados. As lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de ambos os lados. Após 0 (G0), 7 (G7), 21 (G21) e 42 (G42) dias, os animais foram anestesiados e eutanasiados para que as mandíbulas fossem dissecadas e divididas ao meio.O lado direito das mandíbulas foi para o processamento histotécnico, para posterior marcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88, por meio da imuno-histoquímica do lado esquerdo da mandíbula foi utilizado para a extração de RNA, para a determinação da expressão gênica de RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) e MyD88 (Myd88) utilizando quantificação em Tempo Real da Reação da Polimerase em Cadeia (qRT-PCR). Para ambos os estudos, testes paramétricos e não paramétricos foram realizados com nível de significância de 5%. Foi possível observar, no primeiro estudo, que nos períodos iniciais da progressão da lesão periapical, houve um aumento na imunomarcação de MMP9 nos camundongos TLR2 KO e MyD88 KO, quando comparados aos WT, diferente da MMP2 que não se observou nenhum aumento na imunomarcação. No entanto, aos 42 dias observou-se uma redução da imunomarcação de MMP2 e um aumento da MMP9 nos camundongos TLR2 KO. Adicionalmente, no segundo estudo, foi possível observar um aumento da imunomarcação para RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da lesão periapical (p<0,05). O aumento da expressão de Tnfrsf11 foi diferente entre os grupos G0 e G42, e G21 e G42 (p=0,006). No entanto, a expressão de Tnfrsf11b foi diferente entre os grupos G0 e G7, G7, G21 e G42, sendo possível observar uma diminuição dessa expressão ao longo do tempo (p<0,001). Tlr2 foi mais expresso entre os grupos G0 e G42 (p=0,03). E a expressão da molécula Myd88 foi estatisticamente significante entre os grupos G0 e G7, G21 e G42 (p=0,01). A razão Tnfrsf11/Tnfrsf11b aumentou durante a progressão da lesão periapical (p=0,002). Também foi possível observar uma correlação moderada entre Myd88 e Rankl (r=0,42; p=0,03) e entre Myd88 e Tlr2 (r=0,48; p<0,0001). Após as metodologias empregadas e os dados analisados, concluímos que a produção de MMP2 e MMP9 foi modulada por TLR2 e Myd88 durante a progressão da lesão periapical. Alem disso, podemos sugerir que existe uma correlação positiva entre o sistema RANK/RANKL/OPG e as proteínas do sistema imune inato, TLR2 e MyD88, durante a perda óssea decorrente da infecção bacteriana dos canais radiculares e posterior progressão da lesão periapical. / Knowledge of the biological events occurring inteeth apex with pulp necrosis becomes important to understand the development of periapical lesions. There are manymolecules and mediators that participate in the installation of the periapical lesion, from the bacterial infection that occurs inside the root canals. Thus, the aim of the present study was to evaluate molecules of the innate immune system, osteoclastogenesis and metalloproteinases in experimentally apical periodontitis (AP) induced in knockout and wild type mice. For this purpose, the present study was divided into two distinct studies. The first one aimed to evaluate the expression of metalloproteinases 2 (MMP2) and metalloproteinases 9 (MMP9) during the progression of AP in TLR2 knockout mice (TLR2 KO) and MyD88 knockout mice (MyD88 KO), compared to wild type mice (WT). The second study evaluated the correlation of gene expression and immunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during LP progression in WT mice. In the first study AP were induced in lower molars of 54 TLR2 KO, MyD88 KO and WT mice (n = 18 / group). After 7, 21 and 42 days, the animals were euthanized and the jaws were dissected and submitted to histotechnical processing. The histological sections were submitted to immunohistochemistry and subsequently the presence or absence of MMP2 and MMP9 in the different groups was evaluated. In the second study, 35 WT mice were used. Periapical lesions were induced in the lower first molars on both sides. After 0 (G0) to 7 (G7), 21 (G21) and 42 (G42) days, the animals were anesthetized and euthanized so that the jaws were dissected and divided in half. The right side of the jaws was for the histotechnic processing, for subsequent imunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88, through immunohistochemistry and the left side of the jaws was used for the extraction of RNA, for the determination of expression of RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) and MyD88 (Myd88) using Quantification Real Time of Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). For both studies, parametric and non-parametric tests were performed with significance level of 5%. It was possible to observe in the first study that in the initial periods of AP progression there was an increase in MMP9 immunostaining in TLR2 KO and MyD88 KO mice when compared to WT, different from MMP2 that no increase in immunostaining was observed. However, at 42 days there was a reduction in MMP2 immunostaining and an increase of MMP9 in TLR2 KO mice was observed. Additionally, in the second study, it was possible to observe an increase in the immunostaining for RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during periapical lesion progression (p <0.05). The increase in Tnfrsf11 expression was different between groups G0 and G42, and G21 and G42 (p = 0.006). However, the expression of Tnfrsf11b was different between the G0 and G7, G7, G21 and G42 groups, and a decrease in expression over time (p <0.001) was observed. Tlr2 was more expressed between the G0 and G42 groups (p = 0.03). And the expression of the Myd88 molecule was statistically significant between the G0 and G7, G21 and G42 groups (p = 0.01). The Tnfrsf11 / Tnfrsf11b ratio increased during the AP progression (p = 0.002). It was also possible to observe a moderate correlation between Myd88 and Rankl (r = 0.42, p = 0.03) and between Myd88 and Tlr2 (r = 0.48, p <0.0001). After the methodologies used and the data analyzed, we conclude that the production of MMP2 and MMP9 was modulated by TLR2 and Myd88 during the AP progression. In addition, we can suggest that there is a positive correlation between the RANK / RANKL / OPG system and the proteins of the innate immune system, TLR2 and MyD88, during bone loss due to bacterial infection of the root canals and subsequent progression of the apical periodontitis.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a formação e progressão de lesões periapicais induzidas experimentalmente em dentes de camundongos knockout para receptores toll-like 2 (TLR2 KO) comparados a animais wild-type (WT). As lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de 28 camundongos WT e de 27 camundongos TLR2 KO. Decorridos 7, 21 e 42 dias da indução da lesão periapical, os animais foram submetidos à eutanásia em câmara de CO2, as mandíbulas foram removidas e submetidas ao processamento histotécnico. A seguir, cortes representativos foram corados com hematoxilina e eosina (HE), para descrição do tecido pulpar e das regiões apical e periapical, em microscopia óptica convencional, e mensuração da área das lesões periapicais, em microscopia de fluorescência. Espécimes sequenciais foram avaliados por meio de: histoenzimologia para a atividade da TRAP, para identificação de osteoclastos; coloração de Brown & Brenn, para localização de bactérias; e imunoistoquímica, para identificação de marcadores da osteoclastogênese (RANK, RANKL, OPG). Os resultados numéricos obtidos da análise morfométrica da extensão da área das lesões periapicais e do número de osteoclastos foram submetidos à análise estatística por meio dos testes não-paramétricos de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis, utilizando o software SAS (Statistical Analysis System) for Windows versão 9.1.3. O nível de significância adotado foi de 5%. Os resultados da coloração de Brown & Brenn e Imunoistoquímica foram expressos de maneira qualitativa. O grupo de animais WT apresentou diferença significante na extensão da área das lesões periapicais e no número de osteoclastos entre os períodos experimentais de 7 e 42 dias (p<0,05) e entre 21 e 42 dias (p<0.05). Por outro lado, no grupo de animais TLR2 KO, as diferenças para a extensão da área das lesões periapicais e número de osteoclastos foram encontradas entre os períodos experimentais de 7 e 21 dias (p<0,05) e entre 7 e 42 dias (p<0,05). Quando os períodos dos grupos foram comparados entre si, foram encontradas diferenças estatísticas entre todos os períodos experimentais, tanto para a análise morfométrica da extensão da área das lesões periapicais, quanto para o número de ostoclastos (p<0,05). A análise descritiva do tecido pulpar e das regiões apical e periapical, por meio da coloração de HE, bem como da localização das bactérias, por meio da coloração de Brown & Brenn, não mostrou diferenças entre os dois grupos de animais. Com relação à Imunoistoquímica, as marcações foram semelhantes entre os dois grupos de animais, exceto para as marcações de RANK, as quais não foram encontradas nas lesões periapicais do grupo de animais TLR2 KO. A partir das metodologias empregadas e dos resultados obtidos pode-se concluir que na ausência do TLR2, os animais desenvolveram lesões periapicais significantemente maiores (com maior presença de osteoclastos) quando comparados aos animais WT, sugerindo o importante papel desse receptor na resposta imune e inflamatória do organismo no sentido de combater a infecção do sistema de canais radiculares e dos tecidos perirradiculares. / The aim of the present study was to characterize the formation and progression of periapical lesions experimentally induced in the teeth of toll-like receptors 2 knockout (TLR2 KO) mice compared to wild-type (WT) mice. Periapical lesions were induced in the lower first molars of 28 WT and 27 TLR2 KO mice. After 7, 21 and 42 of periapical lesion induction, the animals were euthanized in a CO2 chamber, and the mandibles were removed and subjected to histotechnical processing. Representative histological sections were stained with hematoxylin and eosin (HE) for description of the features of the pulp tissue and the apical and periapical regions under conventional optical microscopy, and for determination of the size of the periapical lesions under fluorescence microscopy. Sequential specimens were evaluated by: TRAP histo-enzymology for identification de osteoclasts; Brown & Brenn staining for localization of bacteria; and immunohistochemistry for identification of osteoclastogenesis markers (RANK, RANKL, OPG). Data from the morphometric evaluation of the size of periapical lesions and the number of osteoclasts were subjected to statistical analysis by the nonparametric Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests, using the SAS (Statistical Analysis System) software for Windows version 9.1.3. A significance level of 5% was set for all analyses. Data from the Brown & Brenn staining and immunohistochemical analysis were displayed qualitatively. The group of WT mice presented statistically significant difference in the periapical lesion size and number of osteoclasts between the 7- and 42-day experimental periods (p<0.05) as well as between 21 and 42 days (p<0.05). On the other hand, in the group of TLR2 KO mice, significant differences in the periapical lesion size and number of osteoclasts were found between the 7- and 21-day experimental periods (p<0.05) as well as between 7 and 42 days (p<0.05). Comparison of the periods within each group revealed statistically significant differences among all experimental periods for the morphometric evaluation of the size of the periapical lesions and number of osteoclasts (p<0.05). Descriptive analysis of pulp tissue and apical and periapical regions by HE staining and localization of bacteria by Brown & Brenn staining did not show significant differences between the two groups of animals. The immunohistochemical results showed similar immunostaining in both groups of animals, except for RANK expression, which was not observed in the periapical lesions of the TLR2 KO mice. Based on the employed methodology and the obtained results it may be concluded that in the silence of TLR2, the animals developed superior size of periapical lesions (with higher presence of osteoclasts) compared to WT animals, suggesting the important role of this receptor during the immune and inflammatory response against the infection of root canal system and periapical tissues.

Considerando-se a localização intra-óssea das lesões periapicais, o diagnostico clinico e dificultado e a avaliação radiográfica não fornece informações suficientes para o diagnostico de um periodonto apical sadio pós-tratamento. Dessa maneira, o objetivo deste estudo foi comparar os achados radiográficos e por tomografia computadorizada de feixe cônico com a avaliação microscópica após tratamento de canais radiculares em dentes de cães e avaliar a participação das metaloproteinases da matriz (MMPs) na lesão periapical e nos tecidos em processo de reparação, assim como em cistos e granulomas periapicais obtidos de humanos. A seguir, os mecanismos envolvidos na cementogênese apical foram investigados utilizando células do ligamento periodontal de humanos. Foram induzidas lesões periapicais em dentes de cães e o tratamento endodôntico foi realizado em sessão única ou apos utilização de um curativo de demora a base de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]. Avaliações radiográficas e tomográficas foram realizadas previamente, após a indução das lesões periapicais e 180 dias apos o tratamento endodôntico. Os tecidos periapicais foram avaliados por meio de microscopia de luz, imunofluorescência, imunoistoquímica e RT-PCR em tempo real. In vitro, células do ligamento periodontal foram utilizadas para avaliar os efeitos da estimulação com Ca(OH)2 nos processos de migração, proliferação, diferenciação celular e mineralização. As vias de sinalização envolvidas na diferenciação cementoblastica foram investigadas por meio de inibidores bioquímicos da via das proteínas quinases ativadoras de mitose (MAPK), bloqueadores de canais de cálcio e silenciadores de RNA para proteínas quinases reguladas por sinal extracelular (ERK-1 / ERK-2). De acordo com os resultados obtidos, a tomografia computadorizada permitiu a detecção de lesões periapicais com maior sensibilidade e acuracia que a radiografia periapical convencional, utilizando-se a avaliação microscópica como padrão-ouro. Histologicamente, as lesões periapicais experimentalmente induzidas apresentaram bactérias distribuídas pelo sistema de canais radiculares e lacunas de reabsorção do cemento e estavam associadas a desorganização das fibras colágenas e alta expressão de MMPs. A presença das MMPs em processos inflamatórios periapicais de humanos (cistos e granulomas) foi confirmada. Nos dentes com lesão periapical submetidos ao tratamento endodôntico em sessão única o desfecho do tratamento endodôntico foi caracterizado pela manutenção ou progressão da lesão periapical e alta expressão de MMPs. Por outro lado, nos dentes submetidos ao tratamento endodôntico utilizando o Ca(OH)2 como curativo de demora, maior numero de espécimes apresentaram regressão da lesão periapical e houve modulação da expressão de MMPs pelo tratamento. Neste grupo foi evidenciada neoformação de cemento no forame apical. Células do ligamento periodontal estimuladas com Ca(OH)2 expressaram proteínas especificas de cementoblastos (CEMP-1, CAP) e foram capazes de sintetizar nódulos de mineralização, mediados via ERK MAPK. A ação do Ca(OH)2 ocorreu via canais de cálcio, uma vez que o bloqueio destes canais inibiu a fosforização de ERK-1 e ERK-2 e, portanto, a expressão de CEMP-1 e CAP. CEMP-1 estimulou a migração, proliferação e mineralização mediada por células, exercendo um papel central na cementogenese, uma vez que o bloqueio de CEMP-1 inibiu a migração celular e mineralização. Juntos, estes resultados permitem concluir que a tomografia computadorizada e superior a radiografia periapical convencional para detecção de lesões periapicais refratarias ao tratamento de canais radiculares. Ainda, o tratamento endodôntico realizado utilizando o hidróxido de cálcio como curativo de demora propiciou um reparo apical e periapical mais favorável do que o tratamento endodôntico em sessão única, possivelmente devido a capacidade do Ca(OH)2 induzir a diferenciação de células do ligamento em células com um fenótipo cementoblastico e posterior mineralização. / Clinical diagnosis of apical periodontitis is difficult due to the intraosseous nature of the disease and radiographic evaluation does not provide sufficient information to determine a healthy apical periodontium following root canal therapy. Therefore, the aim of this study was to compare the radiographic and cone beam computed tomographic findings with microscopic evaluation following root canal treatment in dogs teeth. Then, the presence of matrix metalloproteinases (MMPs) in apical periodontitis and during the healing phase following treatment was evaluated and compared to the expression of MMPs in periapical cysts and granulomas obtained from human. Finally, the mechanisms involved in apical cementogenesis were investigated using human periodontal ligament cells. Apical periodontitis was induced in dogs teeth and then root canal treatment was performed in a single visit or using calcium hydroxide [Ca(OH)2] as the root canal dressing. Tomographic and radiographic evaluations were performed prior to and following induction of apical periodontitis, and 180 days following root canal therapy. Periapical tissues were evaluated by conventional light microscopy, immunofluorescence, immunohistochemistry, and real time RT-PCR. In vitro, periodontal ligament cells were used to evaluate the effects of Ca(OH)2 treatment on cell migration, proliferation, differentiation, and mineralization. The signaling pathways triggered by treatment with Ca(OH)2 were investigated using mitogen activated protein kinase (MAPK) biochemical inhibitors, calcium channel blockers, and extracellular regulated protein kinase (ERK-1 / ERK-2) silencing RNAs. Based on the results obtained, apical periodontitis was detected with higher sensitivity and accuracy by means of cone beam computed tomography compared to conventional periapical radiographs, using microscopic evaluation as the gold standard. Histological evaluation revealed that teeth with apical periodontitis presented microorganisms throughout the root canal system and in areas with resorption of cementum. Apical periodontitis was characterized by collagen fiber disorganization and high expression of MMPs. The presence and activity of MMPs was confirmed in periapical inflammatory diseases (cysts and granulomas) obtained from humans. Root canal treatment outcome was characterized by maintenance or progression of apical periodontitis and high expression of MMPs in teeth submitted to root canal treatment in a single visit, whereas root canal treatment outcome in teeth submitted to root canal treatment using Ca(OH)2 as the root canal dressing, higher number of teeth presented reduced apical periodontitis and lower expression of MMPs. In this group, cementum neogenesis was evident in the apical foramina. Periodontal ligament cells stimulated with Ca(OH)2 expressed cementoblastic specific proteins (CEMP-1, CAP) and were able to synthesize mineralized nodules via ERK MAPK. The effects of Ca(OH)2 occurred via calcium channels, since their blockade prevented ERK-1 and ERK-2 phosphorylation and therefore expression of CEMP-1 and CAP. CEMP-1 stimulated cell migration, proliferation, and mineralization and it was central to cementogenesis because blockade of activity of CEMP-1 prevented cell migration and mineralization. Taken together, these findings demonstrate that cone beam computed tomography is superior to conventional periapical radiography for detection of refractory apical periodontitis. Furthermore, the root canal treatment using Ca(OH)2 as the root canal dressing permitted a more favorable outcome than the root canal treatment performed in a single visit, probably due to the ability of Ca(OH)2 induce cementoblastic differentiation of periodontal ligament cells and mineralization.