As tiazolidinodionas (TZDs) são sensibilizadores de insulina utilizados no tratamento do diabetes mellitus tipo 2. Contudo, apesar dos efeitos benéficos sobre a glicemia, importantes efeitos adversos incluindo perda óssea e aumento de adiposidade são relatados com o uso clínico das TZDs. Assim, é necessário o desenvolvimento de novos derivados de TZDs com potenciais efeitos benéficos sobre a hiperglicemia e menos efeitos adversos. Neste estudo, investigamos os efeitos de 5 novos derivados de TZDs (LYSO-7, GQ-89, GQ-150, GQ-177 e SF-3) sobre a diferenciação celular de pré-osteoblastos murinos MC3T3-E1, pré-adipócitos murinos 3T3-L1 e pré-adipócitos SGBS de linhagem humana. Seus potenciais efeitos sobre a utilização de glicose, a produção de adipocinas e mediadores pró-inflamatórios também foram avaliados, utilizando linhagens murinas e humanas de adipócitos, e macrófagos THP-1 de linhagem humana. O principal achado de nosso estudo foi que os novos derivados de TZDs estimulam a utilização celular de glicose, porém não alteram o processo de diferenciação celular de pré-osteoblastos e pré-adipócitos, quando comparados com a TZD clássica Rosiglitazona. Conforme esperado, o tratamento com Rosiglitazona na concentração de 5 μM inibiu a osteogênese de pré-osteoblastos murinos MC3T3-E1. No entanto, o tratamento com 2 novos derivados de TZDs (GQ-89 e GQ-177) na mesma concentração não afetou a diferenciação celular, sendo possível observar níveis de mineralização de matriz extracelular similares aos do grupo controle. Além disso, enquanto a GQ-89 estimulou a atividade da fosfatase alcalina, a GQ-177 não modulou sua atividade enzimática e induziu a expressão gênica de osteocalcina. Contudo, ambos inibiram a expressão de Runx2 e colágeno. Por sua vez, quando os efeitos foram avaliados sobre a diferenciação de adipócitos, foi possível observar que ao contrário do efeito pró-adipogênico constatado com a Rosiglitazona na concentração de 1 μM, as TZDs GQ-150, GQ-177, LYSO-7 e SF-3 foram incapazes de induzir o acúmulo lipídico em pré-adipócitos murinos e humanos. Além disso, a GQ-150 inibiu a expressão gênica de C/EBPα, assim como a expressão gênica e os níveis protéicos de CD36, enquanto que a SF-3 estimulou a expressão gênica de C/EBPα e de FABP4 e diminuiu a expressão gênica e os níveis protéicos de CD36, os quais não foram modificados pela LYSO-7 em pré-adipócitos murinos 3T3-L1. No entanto, em pré-adipócitos SGBS de linhagem humana, nenhum efeito sobre os marcadores de fenótipo adipogênico C/EBPα e FABP4 foi observado com os novos derivados de TZDs. Ademais, os novos derivados de TZDs não interferiram na via de sinalização de Wnt, não apresentaram qualquer efeito sobre a expressão de adipocinas (adiponectina, resistina e leptina) e mediadores pró-inflamatórios (IL-6, CCL2/MCP-1, TNF-α e JNK), bem como não ativaram o fator de transcrição PPARγ no ensaio de gene repórter. Por sua vez, a LYSO-7, GQ-150 e SF-3 aumentaram o consumo de glicose em presença de insulina em adipócitos 3T3-L1 e modificaram a atividade de enzimas mitocondriais em adipócitos SGBS e macrófagos THP-1. Entretanto, o efeito sensibilizador de insulina foi confirmado somente com a GQ-177 pelo aumento da captação de glicose e somente a LYSO-7 e a SF-3 foram capazes de inibir o consumo de oxigênio e modificar a taxa de glicólise em macrófagos, sugerindo que também poderiam alterar os níveis de ATP/ADP. Considerando que baixos níveis de ATP estimulam a via de sinalização de AMPK, essa via também foi investigada em nosso estudo. Entretanto, os resultados sobre a ativação de AMPK foram inconclusivos. Desse modo, nossos resultados apontam que os novos derivados de TZDs não atuam como ligantes de PPARγ, apresentam atividade sensibilizadora de insulina in vitro, e que exercem menores efeitos antiosteoblásticos e adipogênicos quando comparados com a Rosiglitazona. Mais estudos são necessários para elucidar os mecanismos responsáveis por esses efeitos, bem como para estabelecer se os novos derivados de TZDs são mais seguros in vivo, com relação ao risco de fraturas ósseas e ganho de massa adiposa. / Thiazolidinediones (TZDs) are insulin sensitizers used in the treatment of type 2 diabetes mellitus. However, despite the beneficial effects on blood glucose, significant adverse effects including bone loss and increased adiposity are reported with the clinical use of TZDs. Thus, it is necessary to develop new derivatives of TZDs with potential beneficial effects on hyperglycemia and fewer adverse effects. In this study, we investigated the effects of 5 new derivatives of TZDs (LYSO-7, GQ-89, GQ-150, GQ-177 e SF-3) on cellular differentiation in murine MC3T3-E1 preosteoblasts, murine 3T3-L1 preadipocytes, and SGBS preadipocytes from human lineage. Potential effects on glucose consumption, adipokines, and pro-inflammatory mediators were also assessed using murine and human strains of adipocytes, and macrophages from human THP-1 lineage. The main finding of this study was that new derivatives of TZDs stimulate glucose consumption, but do not change the cell differentiation process of preosteoblasts and preadipocytes compared to classical TZD Rosiglitazone. As expected, the treatmet with Rosiglitazone, at 5μM, inhibited the osteogenesis in murine MC3T3-E1 preosteoblasts. However, the treatment with 2 new derivatives of TZDs (GQ-89 and GQ-177) at the same concentration did not affect cell differentiation, and levels of mineralization of the extracellular matrix similar to the control group were observed. In addition, whereas the GQ-89 stimulated the activity of alkaline phosphatase, GQ-177 does not modulate its enzymatic activity and induced gene expression of osteocalcin. However, both of them inhibit the expression of Runx2 and collagen. In turn, when the effects were assessed on the adipocyte differentiation, unlike the proadipogenic effect observed with Rosiglitazone at a concentration of 1 μM, the new TZDs GQ-150, GQ-177, LYSO-7 and SF-3 were unable to induce lipid accumulation in human and murine preadipocytes. In addition, GQ-150 inhibited the gene expression of C/EBPα , as well as the gene expression and protein levels of CD36, whereas SF-3 stimulated the gene expression of C/EBPα and FABP4 and decreased gene expression and protein levels of CD36, which was not modified by LYSO-7 on murine 3T3- L1 preadipocytes. However, no effect on markers of adipogenic phenotype C/EBPα and FABP4 has been observed with the novel derivatives of TZDs in human SGBS preadipocytes. Furthermore, the new derivatives of TZDs do not interfere with the Wnt signaling pathway, showed no effect on the adipokines expression (adiponectin, resistin and leptin) and proinflammatory mediators (IL-6, CCL2 / MCP-1, TNF α and JNK) and did not activate the transcription factor PPARγ in the gene reporter assay. In turn, LYSO-7, GQ-150, and SF-3 increased glucose consumption in the presence of insulin in 3T3-L1 adipocytes and modified the activity of mitochondrial enzymes in SGBS adipocytes and THP-1 macrophages. However, the effect on insulin sensitization was confirmed only to GQ-177 that increased glucose uptake and just LYSO-7 and SF-3 were able to inhibit oxygen consumption and modify the rate of glycolysis in macrophages, suggesting that they could also alter the levels of ATP/ADP. Since low levels of ATP could stimulate AMPK pathway, this signaling pathway was also investigated in our study. However, the results on the AMPK activation were inconclusive. Thus, our results demonstrate that the new derivatives of TZDs do not act as PPARγ ligands, present insulin sensitizing activity in vitro, and display minor antiosteoblastic and adipogenic effects when compared to Rosiglitazone. More studies are needed to elucidate the exact mechanisms responsible for these effects, as well as to establish whether the safety of the new TZDs with respect to the risk of bone fractures and body mass gain using in vivo models.

Em Implantodontia, o titânio (Ti) é o material de escolha para a confecção dos implantes dentários por apresentar excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Entretanto, novas estratégias de modificações da topografia e da composição bioquímica da superfície de Ti vêm sendo pesquisadas com o objetivo de incrementar a biocompatibilidade do Ti. A combinação de alterações topográficas em escala nanométrica e revestimento com o colágeno tipo I seria uma modificação com potencial para aumentar e/ou acelerar o processo de osseointegração. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de superfície de Ti com nanotopografia revestida com colágeno sobre a osteogênese in vitro. Para isso, osteoblastos derivados de calvária de ratos foram cultivados em meio osteogênico sobre 4 superfícies de Ti: usinada (Ti Usi), usinada revestida com colágeno (Ti Usi/Col), com nanotopografia (Ti Nano) e com nanotopografia revestida com colágeno (Ti Nano/Col). A osteogênese foi avaliada pelos seguintes parâmetros: viabilidade celular; expressão das proteínas sialoproteína óssea (BSP) e osteopontina (OPN); atividade de fosfatase alcalina (ALP); expressão dos genes ALP, colágeno tipo I (COL), osteocalcina (OC), OPN, osterix (OSX) e runt-related transcription factor 2 (RUNX-2); e a formação de matriz extracelular mineralizada. Os dados foram comparados por análise de variância (ANOVA) seguido pelo pós-teste Student- Newman-Keuls e o nível de significância adotado foi de 5%. Aos 7 dias, a viabilidade celular foi maior sobre a superfície Ti Nano/Col, comparada às outras superfícies, dentre as quais não foi detectada diferença estatisticamente significante. Houve um 11 aumento da atividade da ALP dos 7 para os 10 dias; aos 7 dias, a atividade da ALP foi menor na superfície Ti Usi em comparação às superfícies Ti Nano e Ti Nano/Col; e aos 10 dias a atividade da ALP foi maior nas células crescidas sobre a superfície Ti Nano/Col comparado às demais superfícies. A imunolocalização, tanto para a OPN aos 3 dias quanto para BSP aos 7 e 10 dias, foi maior nos grupos Ti Nano e Ti Nano/Col com marcações fortes por todo o citoplasma além de depósitos extracelulares adjacentes às células. A expressão dos genes marcadores osteoblásticos avaliados foi maior sobre as superfícies Ti Nano e Ti Nano/Col, em comparação com as superfícies Ti Usi e Ti Usi/Col. A formação de matriz mineralizada foi maior nas superfícies Ti Usi/Col e Ti Nano/Col em relação às superfícies Ti Usi e Ti Nano, dentre as quais não foi detectada diferença estatisticamente significante. Esses resultados sugerem que a combinação de nanotopografia com revestimento com colágeno de superfícies de Ti estimula os eventos intermediários da osteogênese e tem potencial para favorecer a osseointegração dos implantes de Ti. / In Implantology, titanium (Ti) is the material of choice for the manufacture of dental implants because of its excellent mechanical properties and biocompatibility. However, new strategies to modify the topography and biochemical composition of Ti surfaces have been tested in order to increase the biocompatibility of Ti. The combination of topographic changes at the nanoscale and coating with collagen type I has potential to increase and/or accelerate the osseointegration process. The aim of this study was to evaluate the effect of Ti surface with nanotopography coated with collagen on in vitro osteogenesis. For this, osteoblasts harvested from rat calvaria were cultured in osteogenic medium on 4 Ti surfaces: machined (Ti Usi), machined coated with collagen (Ti Usi/Col), nanotopography (Ti Nano) and nanotopography coated with collagen (Ti Nano/Col). The osteogenesis was evaluated using the following parameters: cell viability; expression of bone sialoprotein protein (BSP) and osteopontin (OPN); Alkaline phosphatase (ALP) activity; gene expression of ALP, type I collagen (COL), osteocalcin (OC), OPN, osterix (OSX) and runt-related transcription factor 2 (RUNX-2); and the formation of mineralized extracellular matrix. Data were compared by analysis of variance (ANOVA) followed by Student-Newman-Keuls post-test and the significance level was set at 5%. At 7 days, cell viability was higher on the Ti Nano/Col compared 13 to other surfaces, among which was not detected statistically significant differences. There was an increase in ALP activity from 7 to 10 days; at 7 days, the activity of ALP was lower in Ti Usi surface compared to Ti Nano and Ti Nano/Col surfaces; and at 10 days the activity of ALP was higher in cells grown on the Ti Nano/Col surface compared to other surfaces. The immunolocalization to both OPN at 3 days and BSP at 7 and 10 days was higher in Ti Nano and Ti Nano/Col surfaces with strong labeling throughout the cytoplasm as well as extracellular deposits. The expression of the osteoblast marker genes was higher on Ti Nano and Ti Nano/Col surfaces compared to Ti Usi and Ti Usi/Col surfaces. The formation of mineralized matrix was higher in Ti Usi/Col and Ti Nano/Col surfaces than in Ti Usi and Ti Nano between which there was no statistically significant difference. These results suggest that the combination of nanotopography with collagen in Ti surfaces stimulates the intermediate events of the in vitro osteogenesis and seems to have potential to promote osseointegration of Ti implants.

O objetivo deste estudo foi estabelecer cultura primária de células derivadas da granulação óssea (GO) de seres humanos para determinar seu padrão de crescimento in vitro e determinar os efeitos biológicos de três membranas reabsorvíveis feitas de colágeno (BioGide®, GenDerm®, CollaTape®) em culturas de fibroblastos gengivais humanos (FGH) e células da granulação óssea (GO). Foram coletadas amostras de tecido ósseo presente no alvéolo de cicatrização de dois pacientes adultos saudáveis sistemicamente com indicação de cirurgia periodontal regenerativa pela técnica do enxerto ósseo em neoformação. Imediatamente após a coleta, as amostras foram transportadas ao laboratório de cultura de células para estabelecimento da cultura primária. As células foram cultivadas em atmosfera úmida, contendo 5% CO2 a 37oC. A curva de crescimento das células foi determinada por meio de contagem de células viáveis. Após a caracterização da curva de crescimento, foram realizadas a caracterização da amostra por meio de determinação da atividade de fosfatase alcalina e de mineralização. Posteriormente, os efeitos de três diferentes tipos de membranas colágenas sobre a proliferação de células GO e FGH foram investigados por meio do teste MTT. As amostras foram divididas em oito grupos: (1) células FGH em meio DMEM (C-FGH); (2) células FGH em meio DMEM condicionado com membrana GenDerm (GD-FGH); (3) células FGH em meio DMEM condicionado com membrana BioGide (BG-FGH); (4) células FGH em meio DMEM condicionado com membrana ColaTape (CT-FGH); (5) células GO em meio DMEM (C-GO); (6) células GO em meio DMEM condicionado com membrana GenDerm (GD-GO); (7) células GO em meio DMEM condicionado com membrana BioGide (BG-GO); (8) células GO em meio DMEM condicionado com membrana CollaTape (CT-GO). O teste de proliferação celular mostrou que houve aumento significativo (p< 0.05; ANOVA para medidas repetidas) do número de células vitais presentes na cultura nos dias 3 (90,8%), 5 (132,50%), 7 (137,50%) e 10 (227,50%) em relação ao controle (dia 0). Foram observadas atividade de fosfatase alcalina e de mineralização in vitro. Houve aumento do número de células FGH e GO viáveis em todos os grupos (p< 0.05; ANOVA para medidas repetidas). Houve maior efeito proliferativo nas células FGH e GO nos grupos GD e CT, com diferenças estatisticamente significantes entre os grupos (p< 0.05; Mann Whitney) apenas no período de 96 horas. Esses achados sugerem que as células GO apresentam alta atividade de proliferação e síntese, sendo compatíveis com células de linhagem osteoblástica. Duas membranas colágenas testadas exerceram maior ação proliferativa tardia sobre osteoblastos, indicando sua eficácia na regeneração dos tecidos periodontais. / The aim of this study was to establish primary culture of cells derived from human bone granulation tissue (GO) in order to determine its growth pattern in vitro and the biological effects of three absorbable collagen membranes (BioGide®, GenDerm®, CollaTape®) in human gingival fibroblasts (FGH) and human bone granulation (GO) cell cultures. Samples of bone tissue present at healing sockets of two systemically healthy adults with indication of periodontal regenerative therapy by the newly forming bone were collected. Immediately after, samples were transported to the laboratory of cell culture to the establishment of primary cultures. Cells were cultivated in humid atmosphere with 95% CO2 at 37oC. Cells growth pattern were determined by counting of viable cells. After characterization of growth pattern, samples were characterized according to alkaline phosphatase activity and mineralization detected by alizarin red. Afterwards, the effects of three different types of collagen membranes on GO and FGH cells were investigated by MTT test. Samples were divided into eight groups: (1) FGH cells in DMEM (C-FGH); (2) FGH in DMEM conditioned by GenDerm® membrane (GD-FGH); (3) FGH in DMEM conditioned with BioGide® (BG-FGH); (4) FGH in DMEM conditioned by CollaTape® (CT-FGH); (5) GO cells in DMEM (C-GO); (6) GO cells in DMEM conditioned by GenDerm® (GD-GO); (7) GO cells in DMEM conditioned by BioGide® (BG-GO); (8) GO cells in DMEM conditioned by CollaTape® (CT-GO). Cell proliferation test showed a significant (p< 0.05; ANOVA for repeated measures) increase in the number of vital cells present in the culture at days 3 (90.8%), 5 (132.50%), 7 (137.50%) and 10 (227.50%) compared to control (dia 0). It was observed alkaline phosphatase activity and mineralization in vitro. There was an increase in the number of FGH and GO viable cells at all groups (p< 0.05; ANOVA for repeated measures). Greater proliferative effect at FGH and GO cells at GD and CT groups, with significant differences between groups (p< 0.05; Mann Whitney) only at 96 hs. Two of the collagen membranes tested exerted greater late proliferative effects on osteoblasts, suggesting its efficacy in the regeneration of periodontal tissues.

Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são medicamentos utilizados no alívio da dor após a ativação dos aparelhos ortodônticos, mas estas substâncias podem influenciar a formação óssea ou remodelação. Diante da possibilidade de interferência dos medicamentos durante o tratamento ortodôntico, foi avaliado o efeito á curto prazo de AINEs e anti-inflamatório seletivo COX-2, em doses terapêuticas, sobre osteoblastos durante a movimentação dentária induzida. Os fármacos foram determinados através de questionários aplicados a ortodontistas, os quais mais selecionaram os mais prescritos para alívio da dor durante o tratamento ortodôntico. Os medicamentos selecionados e a nimesulida (seletivo COX-2) foram administrados em uma amostra de 80 ratos albinos da linhagem Wistar, nos quais foi realizada a instalação de dispositivos constituídos por uma mola de secção fechada ancorada aos incisivos centrais superiores, movimentando mesialmente o primeiro molar superior esquerdo. Os animais foram distribuídos em quatro grupos de 20 de acordo com a administração medicamentosa diária: paracetamol, ibuprofeno, nimesulida e um grupo controle (animais não medicados). E divididos em subgrupos de 5 de acordo com o tempo de tratamento da movimentação dentária induzida: 3, 5 e 7 dias. Posteriormente, os animais receberam doses letais da mistura de relaxante muscular e anestésico por via intramuscular para coleta do material, o qual foi devidamente processado, corado com hematoxilina-eosina e submetido à análise microscópica óptica para avaliar a quantidade de osteoblastos, na área de tensão, do osso adjacente de cada raiz distovestibular dos primeiros molares superiores esquerdo. Os resultados mostraram que o uso de paracetamol até 5 dias pode gerar interferências na formação óssea, pois diminuiu o número de osteoblastos e que o ibuprofeno foi a droga que melhor agiu por apresentar menor ação de inibição sobre os osteoblastos num período de uso de até 7 dias. Sugere-se que o ideal para aliviar dor e/ou desconforto causado pela movimentação ortodôntica sem prejuízo ao reparo ósseo seria o uso da medicação associada, no primeiro dia utilizar o paracetamol seguido pela administração de ibuprofeno. Caso ocorra distúrbios sistêmicos devido aos medicamentos indicados, o medicamento de eleição é a nimesulida. / The nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are drugs used to relieve pain after activation of orthodontic appliances, but these substances can influence bone remodeling and formation. Faced with the possibility of interference of drugs in treatments, the effects will be short-term NSAIDs and COX-2 selective antiinflammatory in therapeutic doses on osteoblasts during induced tooth movement. The drugs were determined through questionnaires given to orthodontists, selecting then, the most commonly prescribed for pain relief during orthodontic treatment. The selected drugs and nimesulide (selective COX-2) were administered in a sample of 80 albino Wistar rats, in which the installation of devices consisted of an enclosed section spring anchored to the upper central incisors, moving out mesially the first upper left molar. The animals were divided into four groups of 20 according to the daily drug administration: acetaminophen, ibuprofen, nimesulide and a control group (animals not treated). Then, divided into subgroups of 5 according to the treatment time of the induced tooth movement, 3, 5 and 7 days. Subsequently, the animals received lethal doses of the mixture of anesthetic and muscle relaxant intramuscularly for the collection of the material, which has been properly processed, stained with hematoxylin-eosin and subjected to microscopic analysis to assess the amount of osteoblasts in the stressed area of the adjacent bone of each distobuccal root of the first left molars. The results showed that the use of acetaminophen up to 5 days will cause interference in bone formation decreasing the number of osteoblasts and ibuprofen was the drug that best acted by having less inhibiting action on osteoblasts in a usage period of up to 7 days. It is suggested that the ideal to relieve pain and/or discomfort caused by orthodontic movement without prejudice to the bone repair would be the use of the associated medication. On the first day, use acetaminophen followed by the administration of ibuprofen. If systemic disorders occur due to the indicated drugs, the drug of choice is nimesulide.

Resumo: O propósito desse trabalho foi avaliar o efeito da osteotomia para implantes sobre a viabilidade celular óssea imediata, comparando a utilização de fresas do sistema convencional com a piezocirurgia em tíbias de coelhos. Foram utilizados 6 coelhos machos, divididos em 2 etapas: (1) Fresas - 5 grupos (G1 a G5) correspondentes às osteotomias 10, 20, 30, 40 e 50 vezes, respectivamente. Cada leito ósseo recebeu a sequência de fresas: lança e helicoidais de 2,0 mm, 2,8 mm, 3,0 mm e 3,15 mm; (2) Piezocirurgia - 5 grupos (P1 a P5) correspondentes às osteotomias 10, 20, 30, 40 e 50 vezes, respectivamente, efetuadas pela sequência de pontas de 2,0 e 3,0 mm, mediante vibração ultrassônica piezoelétrica. As áreas osteotomizadas foram coletadas e processadas laboratorialmente. A análise imunoistoquímica demonstrou equilíbrio das expressões de OPG e RANKL, ou seja, formação e reabsorção óssea, tanto nas osteotomias com fresas, quanto na piezocirurgia, embora mais intensas nesta última. A expressão de OC apresentou-se bastante intensa nos grupos de piezocirurgia, mas com redução da imunomarcação a partir da 30ª osteotomia, enquanto manteve-se constante nos grupos fresados. A CAS3 evidenciou a viabilidade osteoblástica a partir da 20ª osteotomia com piezocirurgia e manteve-se constante até a 50ª. No grupo de fresas, notou-se aumento gradativo da expressão dessa proteína, conforme o aumento do número de osteotomias. De acordo com a metodologia aplicada, foi possível concluir que a piezocirurgia propicia maior viabilidade celular osteoblástica do que o sistema de fresas convencional / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the effect of the osteotomy implant on bone cell viability immediately, comparing the use of conventional drilling system with piezosurgery® in tibiae of rabbits. We used 6 male rabbits were divided into 2 stages: (1) Drilling - 5 groups (G1 to G5) corresponding to the 10 osteotomies, 20, 30, 40 and 50 times respectively. Each received a bone bed following drills: Spear drill and 2.0 mm, 2.8 mm, 3.0 mm and 3.15 mm helicoidal drills, (2) Piezosurgery® - 5 groups (P1 to P5) corresponding to the 10 osteotomies, 20, 30, 40 and 50 times, respectively, analyzed by the sequence of inserts 2 and 3 mm by piezoelectric ultrasonic vibration. The receptor-beds were collected and processed in a laboratory. The immunohistochemical analysis showed balance expressions of OPG and RANKL, ie bone formation and resorption in both the osteotomies with drills and piezosurgery®, although more intense in the latter. The expression of OC had become quite intense in piezosurgery® groups, but with reduced immunostaining from the 30th osteotomy, while remained unchanged in groups drilled. The CAS3 showed the viability of the osteoblast from the 20th osteotomy with piezosurgery® and remained constant until the 50th. In the group of drills noticed a gradual increase in the expression of this protein, as the increase in the number of osteotomies. According to the methodology, it was concluded that the piezosurgery® provides greater osteoblastic cell viability than the system of conventional drilling / Orientador: Roberta Okamoto / Coorientador: Cristina Antoniali Silva / Banca: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Darceny Zanetta Barbosa / Mestre

Submitted by SARAH MARIA BARNEZE COSTA null (sarahbarneze@hotmail.com) on 2017-04-27T05:04:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final para o Repositório da Unesp - Aluna Sarah Barneze.pdf: 2655925 bytes, checksum: 922eb75a13d7d9ff08b061e4361675e1 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: Incluir o número do processo de financiamento nos agradecimentos da dissertação/tese. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-03T14:13:29Z (GMT) / Submitted by SARAH MARIA BARNEZE COSTA null (sarahbarneze@hotmail.com) on 2017-05-03T16:11:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final para o Repositório da Unesp - Aluna Sarah Barneze.pdf: 2656758 bytes, checksum: 41757de66dd6c78c3165310b774a5fcb (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-03T16:16:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_smb_me_bot.pdf: 2656758 bytes, checksum: 41757de66dd6c78c3165310b774a5fcb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T16:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_smb_me_bot.pdf: 2656758 bytes, checksum: 41757de66dd6c78c3165310b774a5fcb (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A regulação da remodelação óssea ocorre por meio de fatores locais e sistêmicos. Entre os fatores locais estão as citocinas: Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa B Ligand (RANKL), presente nos osteoblastos, e Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa B (RANK), presente nos osteoclastos, além de outras citocinas como o Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) que podem agir no processo de deposição e/ou reabsorção óssea in vivo. Entre os fatores sistêmicos que participam da remodelação óssea estão os hormônios estrógeno (E2) e triiodotironina (T3). O objetivo do trabalho foi verificar a ação do E2, infrafisiológico (simulando a menopausa) e T3, suprafisiológico (simulando hipertireoidismo) em osteoblastos humanos derivados de células troncos mesenquimais (CTMs) na síntese proteica de RANKL e TNF-α. Os osteoblastos foram incubados por 72 horas na presença de E2 em dose fisiológica (E2F/10-8M) e infrafisiológica (E2I/10-9M), e T3 em dose fisiológica (T3F/10-9M) e suprafisiológica (T3S/10-8M), e quantificada a matriz mineralizada óssea e a síntese proteica de RANKL e TNF-α por Western Blot. A análise estatística dos dados foi realizada pelo teste de variância ANOVA complementada pelo teste de Tukey, sendo o nível de significância considerado p<0,05. O tratamento de E2 em dose E2F (1,96± 0,48; p<0,05) e E2I (3,18±0,31; p<0,001) elevou a síntese proteica de RANKL comparado ao controle (C) (1,00±0,32), e de TNF-α em dose de E2F (3,61±0,45; p<0,05) e E2I (2,45±0,07; p<0,05) também aumentou em relação ao C (1,13±0,19). Assim como o E2, o T3 elevou os níveis proteicos de RANKL em T3F (1,18±0,10; p<0,05) e T3S (1,14±0,004; p<0,05) comparado ao controle (1,00±0,02), porém, TNF-α diminui em dose de T3S (0,82±0,09; p<0,05) relacionado ao T3F (1,00±0,09) e C (0,99±0,04). Com isso, E2I diminuiu a matriz mineralizada óssea e aumentou a síntese de ambas as proteínas estudadas, o que nos leva a especulação de que a reabsorção óssea observada na menopausa seja via RANKL e TNF-α. Por outro lado, na mimetização de hipertireoidismo com o T3S, observamos diminuição da matriz mineralizada óssea, supressão da síntese proteica de TNF-α e aumento de RANKL, o que nos leva a inferir que o mecanismo de reabsorção óssea no hipertireoidismo seja via RANKL. / The regulation of bone remodeling is intermediated by local and systemic factors. The cytokines are among the local factors: Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa B Ligand (RANKL), present in osteoblasts, and Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa B (RANK), present in osteoclasts, in addition to other cytokines such as Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) that can act in the process of bone deposition and/or resorption in vivo. Hormones are among the systemic factors involved in bone remodeling, estrogen (E2) and triiodothyronine (T3). The aim of the study was to verify the action of E2, infraphysiological (simulating menopause) and T3, supraphysiological (simulating hyperthyroidism) in human osteoblasts derived from mesenchymal stem cells (CTMs) in the protein synthesis of RANKL and TNF-α. Osteoblasts were incubated during 72 hours in the presence of E2 at physiological dose (E2F/10 -8 M) and infraphysiological (E2I/10 -9 M), and T3 at physiological (T3F/10 -9 M) and supraphysiological (T3S/10-8 M) and quantified the bone mineralized matrix and the protein synthesis of RANKL and TNF-α by Western Blot. Statistical analysis of the data was performed by the ANOVA variance test complemented by the Tukey test, and the significance level was considered p<0.05. The treatment of E2F in E2F dose (1.96 ± 0.48, p<0.05) and E2I (3.18 ± 0.31; p <0.001) increased RANKL protein synthesis compared to control (C) (1.00 ± 0.32), and TNF-α in the dose of E2F (3.61 ± 0.45; p<0.05) and E2I (2.45 ± 0.07; p <0.05) also increased in relation to C (1.13 ± 0.19). As with E2, T3 increased RANKL protein levels in T3F (1.18 ± 0.10, p <0.05) and T3S (1.14 ± 0.004; p <0.05) compared to control (1 , 00 ± 0.02), but TNF-α decreased in dose T3S (0.82 ± 0.09; p <0.05) related to T3F (1.00 ± 0.09) and C (0, 99 ± 0.04). Thus, E2I decreased the bone mineralized matrix and increased the synthesis of both proteins studied which leads to speculation that bone resorption observed at menopause by RANKL and TNF-α pathway. On the other hand, in the mimicry of hyperthyroidism with T3S, we observed a reduction of the bone mineralized matrix, suppression of TNF-α protein synthesis and increase of RANKL, which leads us to infer that the mechanism of action for bone resorption in hyperthyroidism is by RANKL. / FAPESP: 2014/15529-0

Orientador: Sandra Helena Penha de Oliveira / Banca: Michel Reis Messora / Banca: Willian Fernando Zambuzzi / Resumo: Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da doença periodontal (DP) induzida por ligadura nos mecanismos envolvidos na atividade osteoblástica e mineralização da matriz óssea a partir de células-tronco derivadas da medula óssea do fêmur de ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR). As linhagens (180-220 g) foram divididas em dois grupos cada: Wistar Controle [WC] e SHR Controle [SC], Wistar com DP [WDP] e SHR com DP [SDP]. Foi realizada na área de furca a análise imunoistoquímica da expressão de receptor ativador nuclear kappa-B ligante (RANKL), osteoprotegerina (OPG), fosfatase alcalina específica do osso (BALP), osteocalcina (OC), metaloproteinases de matriz (MMP)-2, e MMP-9, e fosfatase ácida tartarato resistente (TRAP) da região de furca 15 dias após a indução da DP. Célulastronco mesenquimais derivadas da medula óssea (CTMs) foram coletadas para diferenciação osteogênica. Taxa de proliferação celular, conteúdo de proteína total e atividade específica da enzima fosfatase alcalina (FAL) foram analisadas nos dias 3, 7, 10 e 14. A mineralização da matriz foi analisada no dia 17. Os dados foram expressos como média ± erro padrão da média (EPM), analisados por one- ou two-way ANOVA, seguido pelo teste de Tukey ou Bonferroni, quando apropriado. RANKL foi fracamente expresso em ambas as linhagens, mas foi moderadamente expresso em animais SDP. OPG foi moderadamente expressa em animais sem PD, mas... / Abstract: This study aimed to evaluate the effect of experimentally induced periodontitis in the mechanisms involved in osteoblastic activity and bone matrix mineralization from femoral bone marrow-derived stem cells in normotensive and hypertensive rats. Wistar and SHR rats (180-220 g) were divided into 2 groups each: Wistar control [WC] and SHR control [SC], and Wistar with PD [WPD] and SHR with PD [SPD] groups. Immunohistochemical analysis of receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand (RANKL), osteoprotegerin (OPG), bone alkaline phosphatase (BALP), osteocalcin (OC), matrix metalloproteinase (MMP)-2, MMP-9, and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) of the furcation region were assessed 15 days after PD. Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) were collected and assessed for osteogenic differentiation. Proliferation rate, total protein content, and ALP activity were analyzed at 3, 7, 10, and 14 days. Mineralization of matrix was analyzed at 17 days. RANKL was weakly expressed in both strains, but was moderately expressed in SPD animals. OPG was moderately expressed in animals without PD, but strongly expressed in those with PD. The expression of BALP was higher in SPD than in WPD animals. Immunolabeling for OC was absent or weak in both strains and exhibited a tendency to increase in the presence of PD. MMP-2 expression was absent or weak in animals without PD, but it increased slightly in WPD animals. MMP-9 was moderately... / Mestre

Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são medicamentos utilizados no alívio da dor após a ativação dos aparelhos ortodônticos, mas estas substâncias podem influenciar a formação óssea ou remodelação. Diante da possibilidade de interferência dos medicamentos durante o tratamento ortodôntico, foi avaliado o efeito á curto prazo de AINEs e anti-inflamatório seletivo COX-2, em doses terapêuticas, sobre osteoblastos durante a movimentação dentária induzida. Os fármacos foram determinados através de questionários aplicados a ortodontistas, os quais mais selecionaram os mais prescritos para alívio da dor durante o tratamento ortodôntico. Os medicamentos selecionados e a nimesulida (seletivo COX-2) foram administrados em uma amostra de 80 ratos albinos da linhagem Wistar, nos quais foi realizada a instalação de dispositivos constituídos por uma mola de secção fechada ancorada aos incisivos centrais superiores, movimentando mesialmente o primeiro molar superior esquerdo. Os animais foram distribuídos em quatro grupos de 20 de acordo com a administração medicamentosa diária: paracetamol, ibuprofeno, nimesulida e um grupo controle (animais não medicados). E divididos em subgrupos de 5 de acordo com o tempo de tratamento da movimentação dentária induzida: 3, 5 e 7 dias. Posteriormente, os animais receberam doses letais da mistura de relaxante muscular e anestésico por via intramuscular para coleta do material, o qual foi devidamente processado, corado com hematoxilina-eosina e submetido à análise microscópica óptica para avaliar a quantidade de osteoblastos, na área de tensão, do osso adjacente de cada raiz distovestibular dos primeiros molares superiores esquerdo. Os resultados mostraram que o uso de paracetamol até 5 dias pode gerar interferências na formação óssea, pois diminuiu o número de osteoblastos e que o ibuprofeno foi a droga que melhor agiu por apresentar menor ação de inibição sobre os osteoblastos num período de uso de até 7 dias. Sugere-se que o ideal para aliviar dor e/ou desconforto causado pela movimentação ortodôntica sem prejuízo ao reparo ósseo seria o uso da medicação associada, no primeiro dia utilizar o paracetamol seguido pela administração de ibuprofeno. Caso ocorra distúrbios sistêmicos devido aos medicamentos indicados, o medicamento de eleição é a nimesulida. / The nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are drugs used to relieve pain after activation of orthodontic appliances, but these substances can influence bone remodeling and formation. Faced with the possibility of interference of drugs in treatments, the effects will be short-term NSAIDs and COX-2 selective antiinflammatory in therapeutic doses on osteoblasts during induced tooth movement. The drugs were determined through questionnaires given to orthodontists, selecting then, the most commonly prescribed for pain relief during orthodontic treatment. The selected drugs and nimesulide (selective COX-2) were administered in a sample of 80 albino Wistar rats, in which the installation of devices consisted of an enclosed section spring anchored to the upper central incisors, moving out mesially the first upper left molar. The animals were divided into four groups of 20 according to the daily drug administration: acetaminophen, ibuprofen, nimesulide and a control group (animals not treated). Then, divided into subgroups of 5 according to the treatment time of the induced tooth movement, 3, 5 and 7 days. Subsequently, the animals received lethal doses of the mixture of anesthetic and muscle relaxant intramuscularly for the collection of the material, which has been properly processed, stained with hematoxylin-eosin and subjected to microscopic analysis to assess the amount of osteoblasts in the stressed area of the adjacent bone of each distobuccal root of the first left molars. The results showed that the use of acetaminophen up to 5 days will cause interference in bone formation decreasing the number of osteoblasts and ibuprofen was the drug that best acted by having less inhibiting action on osteoblasts in a usage period of up to 7 days. It is suggested that the ideal to relieve pain and/or discomfort caused by orthodontic movement without prejudice to the bone repair would be the use of the associated medication. On the first day, use acetaminophen followed by the administration of ibuprofen. If systemic disorders occur due to the indicated drugs, the drug of choice is nimesulide.

Os osteoblastos são células de origem mesenquimal envolvidas na formação óssea. Essas células podem sofrer alterações decorrentes de traumas, intervenções, e infecções. As infecções podem ser minimizadas a partir do uso de antimicrobianos. O poli(L-lactídeo) ou PLLA, é um polímero sintético que se destaca por sua biocompatibilidade e absorção, o qual pode ser utilizado como um liberador farmacológico local, como alternativa à terapêutica antimicrobiana sistêmica. Esse polímero também é empregado como matriz de suporte celular na engenharia de tecidos ósseos, por auxiliar na reparação e regeneração. A incorporação de partículas nesse polímero pode gerar reações adversas, portanto, devemos nos certificar que o dispositivo polimérico incorporado com antimicrobianos não seja citotóxico. Proposição: Analisar a estrutura e a citotoxidade em osteoblastos de dispositivos poliméricos de PLLA incorporados com antimicrobianos, sendo eles: Amoxicilina ou Azitromicina ou Clindamicina ou Metronidazol para uso local. Metodologia: Foram confeccionados 270 dispositivos poliméricos com 6mm de diâmetro composto de PLLA com a incorporação de antimicrobianos a 20%, Amoxicilina (AM) ou Azitromicina (AZ) ou Clindamicina (CL) ou Metronidazol (ME) sendo confeccionados através de dois métodos: eletrofiação (malhas) ou deposição (filmes). Posteriormente, foi realizado o teste de citotoxicidade direta MTT nesses dispositivos com a cultura de osteoblastos em 24, 48 e 72h de experimento. Para análise da estrutura do dispositivo, foram feitas análises macroscópicas através de fotografias digitais e microscópicas com Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Resultados: A reação de citotoxidade mostrou que malhas e filmes incorporados à antimicrobianos são compatíveis com a cultura de osteoblastos, não apresentando citotoxicidade em nenhum momento do estudo (p<0.05). Na fotografia pudemos observar que os dispositivos apresentam coloração semelhante em relação às malhas e coloração diferenciada para filmes dependendo do tipo de antimicrobiano incorporado. No MEV, através da análise dos dispositivos pudemos notar que houve diferença no aspecto das superfícies dos filmes, sendo que os filmes de AM apresentaram aspecto irregular e poroso, enquanto AZ aparece liso com alguns grânulos, os de CL e ME possui superfícies ásperas e os de PLLA apresentaram superfície lisa. Quanto às malhas, notamos que todas as amostras apresentaram microfibras e poros que imitam a matriz extracelular, diferenciando-se apenas na espessura das fibras. Houve a presença de osteoblastos em todos os filmes confeccionados, mas os filmes de AM não induziram a proliferação, aparecendo apenas células isoladas. Enquanto nas malhas só foram observados osteoblastos em malhas de AM, ME e PLLA. Conclusão: Os dispositivos poliméricos confeccionados com PLLA incorporados com antimicrobianos podem ser usados na reparação e regeneração óssea uma vez que não apresentaram citotoxicidade em osteoblastos. / Osteoblasts are mesenquima originated cells, which are involved in the bone formation. These cells may suffer alterations due to traumas, interventions and infeccions. The infections can be minimized by the handling of antimicrobials. Poly (L-lactide) or PLLA is a synthetic polymer known for its biocompatibility and absorption, which can be used as a local pharmacological releaser, as an alternative to the systemic antimicrobial therapy. This polymer also can be frequently used as a supporting structure to cellular matrix in the bone tissue engineering as it can be used for support in repair and regeneration. The particle incorporation in this polymer can create side effects, therefore, we need to certificate that the polymeric device incorporated with antimicrobials are not cytotoxic. Proposition: Analyse the structure and cytotoxicity in osteoblasts of PLLA polymeric devices associated with antimicrobials, being them: Amoxicillin, Azithromycin, Clindamycin and Metronidazole. Methods: For this study 270 polymerical devices were manufactured with 6mm diameter of PLLA with a 20% antimicrobials incorporation of Amoxicillin (AM), Azithromycin (AZ), Clindamycin (CL) and Metronidazole (ME) that have been produced through two methods: eletrospinning (mesh) or casting (film). Afterwards a MTT cytotoxicity test was made over the periods of 24, 48 and 72 hours of experiment. To make a structural analysis of the device a macroscopic analysis was performed through photographs and microscopic imaging with scanning electron microscope (SEM). Results: The cytotoxicity reaction exhibited that meshes and films incorporated with antimicrobials are comparable with the osteoblasts culture, indicating that there was no cytotoxicity in any moment (p < 0.05). In the phothograph we could observe that the devices showed a similar coloration among the meshes and different coloration for the films depending on the incorporated antimicrobial. The SEM analysis displayed a difference in the surface appearance of the films. The AM films displayed an irregular and porous appearance, meanwhile, AZ looked smooth with few grains, the CL and ME have rough surfaces and PLLA presents smooth surfaces. As for the meshes, we noticed that all the samples had microfibers and pores that mimic the extracellular matrix, differing only in the thickness of the fibers. Osteoblasts were present in all films but AM did not induce proliferation, with only isolated cells emerging. In meshes osteoblasts were only found in AM, ME and PLLA. Conclusion: Polymeric devices made with PLLA incorporated with antimicrobials can be used in bone repair and regeneration given that they did not offer cytotoxicity for osteoblasts.

Pesquisas prévias evidenciaram que a desmineralização óssea com ácido cítrico melhora a consolidação de enxertos autógenos em bloco e favorece o espalhamento e a morfologia de pré-osteoblastos em cultura. Os resultados promissores encontrados com o ácido cítrico levantaram a suspeita de que a tetraciclina ácida pudesse suscitar efeitos semelhantes. Assim, este estudo se propôs a avaliar comparativamente o comportamento de células pré-osteoblásticas MC3T3-E1 cultivadas sobre superfícies ósseas de calvária de ratos desmineralizadas com tetraciclina ácida (50mg/mL) e com ácido cítrico (10%, pH1) em diferentes tempos de aplicação. Foram removidas 126 amostras ósseas bicorticais da calvária de 63 ratos Wistar adultos machos empregando broca trefina de 5 milímetros de diâmetro. As amostras foram distribuídas aleatoriamente em um dos seguintes grupos de estudo (n=18): AC 15 no qual as amostras foram desmineralizadas por ácido cítrico durante 15 segundos; AC 30, no qual as amostras foram desmineralizadas por ácido cítrico durante 30 segundos; AC 60, no qual as amostras foram desmineralizadas por ácido cítrico durante 60 segundos; TCN 15 no qual as amostras foram desmineralizadas por tetraciclina durante 15 segundos; TCN 30, no qual as amostras foram desmineralizadas por tetraciclina durante 30 segundos; TCN 60, no qual as amostras foram desmineralizadas por tetraciclina durante 60 segundos e C, grupo controle formado por amostras não desmineralizadas. Os pré-osteoblastos foram cultivados sobre as amostras por 24, 48 e 72 horas (n= 6) para serem examinadas à microscopia eletrônica de varredura. Vinte e uma amostras coletadas de outros 11 animais foram distribuídas entre os mesmos grupos e analisadas com espectroscopia de energia dispersiva (EDS) para análise da composição química superficial (n=3). A área de recobrimento superficial por células foi significantemente maior após 24 e 48 horas de cultura nos grupos AC15 (60,38% e 100% respectivamente), AC30 (99,32% e 100% respectivamente), AC60 (99,22% e 100% respectivamente), TCN15 (96,73% e 70,24% respectivamente) e TCN30 (64,72% e 57,40% respectivamente) do que nos grupos TCN60 (9,67% e 51,45% respectivamente) e C (5,99% e 31,83% respectivamente). Às 72 horas os grupos apresentaram recobrimento praticamente completo das superfícies ósseas por células, com exceção do grupo TCN60 (56,15%). As células apresentaram-se com morfologia compatível com em estágios mais avançados de diferenciação nos grupos que sofreram desmineralização do que no controle. As variações nas porcentagens anatômicas (A%) dos elementos C, O, Na, Mg, P e Ca foram insuficientes para justificar mudanças no comportamento celular. Concluiu-se que a desmineralização quer por ácido cítrico ou tetraciclina de superfícies ósseas são favoráveis para o crescimento e diferenciação de células pré-osteblásticas especialmente quando empregada conforme os grupos AC30 e TCN15. Os mecanismos por trás desses resultados ainda carecem de elucidação. / Previous researches have demonstrated that bone demineralisation by citric acid improves the consolidation of bone autografts and promotes spreading and morphology of pre-osteoblasts in culture. The promising results with citric acid raised the suspicion that tetracycline could elicit similar effects. Thus, the aim of this study was to comparatively evaluate the behavior of pre-osteoblastic MC3T3-E1 cultured on bone surfaces of rat calvaria demineralized with tetracycline (50mg / ml) and citric acid (10%, pH1) at different times of application. 126 bicortical samples were removed from the calvarial bone of 63 adult male Wistar rats using trephine drill of 5 mm in diameter. Samples were randomly assigned to one of the following study groups (n = 18) AC 15 in which the samples were demineralized by citric acid for 15 seconds; AC 30, in which the samples were demineralized by citric acid for 30 seconds; AC 60 wherein the samples were demineralized by citric acid for 60 seconds; TCN 15 in which the samples were demineralized tetracycline for 15 seconds; TCN 30, in which the samples were demineralized tetracycline for 30 seconds; TCN 60 wherein the samples were demineralized tetracycline for 60 seconds, and C, control group of samples not demineralized. The pre-osteoblasts were cultured on the samples for 24, 48 and 72 hours (n = 6) to be examined in the scanning electron microscope. Twenty-one samples were collected from other 11 animals and were distributed among the same groups for analysis of the surface chemical composition by energy dispersive spectroscopy (EDS) (n = 3). The average percentage of the bone surfaces covered by cells was significantly higher after 24 and 48 hours of culture in groups AC15 (60.38% and 100% respectively), AC30 (99.32% and 100% respectively), AC60 (99.22% and 100% respectively) TCN15 (96.73% and 70.24% respectively) and TCN30 (64.72% and 57.40% respectively) than in groups TCN60 (9.67% and 51.45% respectively), and C (5.99% and 31.83% respectively). At 72 hours, all the groups presented almost complete covering of the surfaces by cells, with the exception of TCN60 group (56.15%). Cells presented with morphology compatible with more advanced stages of differentiation in groups undergone to demineralization than control. Variations in the anatomical percentages (A%) of the elements C, O, Na, Mg, Ca and P were insufficient to justify changes in cell behavior. The conclusion was that both demineralization of citric acid or tetracycline are favorable for the growth and differentiation of pre-osteoblasts especially when used according to AC30 and TCN15 groups. The mechanisms behind these results still need elucidation.