A causa mais comum da osteoporose é o declínio do hormônio sexual feminino, o estrógeno, que ocorre após a menopausa. Esse hormônio regula a produção de citocinas que influenciam a proliferação dos osteoclastos, aumentando a reabsorção óssea. Os efeitos da cafeína no metabolismo ósseo são controversos e podem estar associados ao aumento significativo de doenças periodontais, fraturas, aumento do cálcio urinário e redução da densidade mineral óssea, por exercer efeitos inibidores sobre as funções dos osteoblastos. O principal objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro de diferentes concentrações de cafeína no metabolismo de células osteoblásticas da medula óssea de ratas osteoporóticas. Após aprovação pela Comissão de Ética no Uso de Animais, ratas Wistar foram divididas em dois grupos experimentais: controle (C) e submetidas à ovariectomia (OVX). Após 60 dias da cirurgia, as ratas foram sacrificadas para coleta dos fêmures e das células mesenquimais da medula óssea, que foram induzidas à diferenciação em osteoblastos com meio osteogênico com três concentrações de cafeína (1, 3 e 5 mM - grupos OVX1, OVX3 e OVX5) e cultivadas em placas de 24 poços (n = 5) para avaliação da proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP) bioquímica e in situ, detecção e quantificação de nódulos mineralizados e análise da expressão de genes relacionados à atividade osteoblástica através de PCR em tempo real. Os ensaios foram realizados em triplicata e analisados por meio do software estatístico GraphPad Prism, com nível de significância fixado em 5%. A proliferação celular foi menor nos grupos osteoporóticos com adição de cafeína, tendo a menor queda o grupo com adição de 1mM. O método bioquímico de ALP não foi significante nos períodos analisados, entretanto, aos 10 e 14 dias, a atividade aumentou quando a concentração de cafeína era maior. Já na atividade de ALP in situ, o grupo OVX1 foi o que apresentou melhor resultado nos períodos avaliados (p < 0,05), com pico aos 14 dias. A quantificação de matriz mineralizada foi maior no grupo OVX comparado ao grupo C; entre as concentrações, a maior quantificação dos nódulos de cálcio se deu no grupo com 1mM de cafeína. Os resultados obtidos no PCR mostraram que o gene para fosfatase alcalina teve maior expressão no grupo OVX, seguido do grupo OVX1 aos 7 e 10 dias; a expressão gênica de osteocalcina foi maior para o grupo OVX1 aos 10 e 14 dias e esse grupo apresentou a maior expressão em todos os períodos para os genes Runx2 e RankL. No caso do Bmp4, o grupo OVX3 foi o mais expresso aos 10 e 14 dias. Os genes osteoprotegerina e osteopontina variaram sua expressão de acordo com o período e grupo avaliado. A expressão de osterix foi similar entre os grupos aos 7 e 10 dias, enquanto a expressão de Bsp, aos 7 e 14 dias, mostrou semelhança entre os grupos controle e OVX1. Frente aos resultados obtidos, sugere-se que a concentração de 1mM de cafeína pareceu ser a menos prejudicial ao metabolismo das células osteoblásticas neste modelo experimental de osteoporose. / The most common cause of osteoporosis is the decrease of estrogen after menopause. This hormone regulates the production of cytokines that influence osteoclast proliferation, increasing bone resorption. The effects of caffeine in bone metabolism are controversial and may be associated to periodontal disease, bone fractures, increase of urinary calcium levels and reduction of mineral bone density due to inhibition of osteoblast activities. Thus, the goal of this investigation was to evaluate the in vitro effect of different caffeine concentrations in the metabolism of bone marrow osteoblastic cells from osteoporotic rats (OVX). After Ethical Committee approval, wistar female rats were divided in two experimental groups: control (C) and submitted to ovariectomy (OVX). After 60 days of surgery, femurs were removed to isolate bone marrow mesenchymal cells, which were induced to osteoblastic differentiation in osteogenic medium along with three different concentrations of caffeine (1, 3 and 5 mM - OVX1, OVX3 e OVX5 respectively) and posteriorly seeded in 24-well plates (n = 5) to evaluate cell proliferation, alkaline phosphatase activity and its in situ detection, detection and quantification of mineralized nodules as well as assess quantitative expression of genes associated to osteoblastic activity by means of real time PCR. All the experiments were performed in triplicate and analyzed by means of the statistical software GraphPad Prism for p<0.05. Cell proliferation was diminished in the all osteoporotic groups that received caffeine, with group OVX1 being the less affected. Biochemical assay of ALP activity did not show differences among the groups in the periods analyzed; nevertheless there was a tendency to a higher activity proportional to the higher concentration of caffeine. The in situ detection of ALP showed better results in group OVX1 after 14 days of culture. Mineralized matrix quantification was higher in OVX groups when compared to control group; among the concentrations, the higher quantification of calcium nodules was in group OVX1. The results obtained with PCR showed that the gene for ALP had its highest expression in OVX group, followed by OVX1 at 7 and 10 days; expression of osteocalcin was higher in OVX1 after 10 and 14 days and this same group presented higher expression in all periods for genes Runx2 e Rankl. Analysis of Bmp4 gene showed that it was expressed in group OVX3 after 10 and 14 days. The genes that code for osteoprotegerin and osteopontin had different expression values in accordance to the period and group evaluated. The expression of osterix was similar between the groups after 7 and 10 days, whereas the expression of Bsp was similar between control and OVX1 groups after 7 and 14 days. The results suggest that the concentration of 1mM of caffeine is the most beneficial to the metabolism of osteoblastic cells in a model of osteoporosis.

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However although mentioned, there is no scientific evidence documenting the effects of this stimulus on the peripheral nerve in parameters used in therapies. Thus, is relevant the study of the mechanical vibration during different periods on the bone tissue, besides analyzing the effects on the nervous tissue. The aim of this study was to analyze and compare the effects of mechanical vibration applied over four and eight weeks on the femur and sciatic nerve of oophorectomized Wistar rats. Sixty-six randomized rats were used in the oophorectomy (GO) and sham-oophorectomy (GP) groups (n = 32 / group). Subsequently, each group was subdivided into 4, euthanized groups in the 12th week of experiment (GP4, GO4, GPV4 and GOV4), and GPV4 and GOV4 were submitted to vibration for 4 weeks; (GP8, GO8, GPV8 and GOV8), and GPV8 and GOV8 groups were submitted to vibration for 8 weeks. The vibration was performed with frequency of 60Hz, for 10 minutes, three days a week. Nociception of the right hind paw was evaluated before the surgical procedure, at the beginning of the treatment and at the end of the treatment with vibration. After the experimental period, the animals were euthanized, and the right sciatic nerve and femur were dissected for histomorphometric analysis. Were measured in 100 fibers nerve the diameter of the fiber, axon, myelin sheath, and quotient g, also were realized the counts of smaller fibers and larger than four micrometers and of the Schwann cell nuclei, as well as the percentage of connective tissue. The femur was analyzed for femoral neck diameter, mean area of cortical bone, percentage of spongy bone, thickness measurement and percentage of cortical bone, as well as osteocyte count. From the analyzes it was observed that the nociception and morphometry of the sciatic nerve morphometry did not have a statistically significant difference; in addition, in the morphological analysis of the sciatic nerve, the groups presented similar characteristics among themselves, without altering the typical morphology. While in the femur, the vibration in the oophorectomized groups led to the increase of the bone mass, being observed the increase of the percentage of the spongy tissue, which was also evidenced in the cortical tissue, with increase of the thickness and the percentage of bone tissue, being the was able to reverse these changes. However, the variables of the mean area of the cortical bone, number of osteocytes and the diameter of the femoral neck were not altered by vibration. With this, it was concluded that the vibration during four and eight weeks promoted increase of the bone mass, whereas it did not have effects on the sciatic nerve of oophorectomized Wistar. / A terapia de vibração com plataforma vibratória é utilizada no tratamento de osteoporose pós-menopausa, pois pode promover efeitos anabólicos sobre o tecido ósseo; porém, os parâmetros de utilização, principalmente o tempo de aplicação, não estão bem estabelecidos. Além disso, apesar dos efeitos benéficos da vibração, esse estímulo pode causar lesão nervosa periférica e seus efeitos sobre o nervo periférico são ainda pouco explorado em parâmetros utilizados em terapias. Diante desses fatores, torna-se relevante o estudo da vibração mecânica durante diferentes períodos sobre o tecido ósseo, além de analisar os efeitos sobre o tecido nervoso. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi analisar e comparar os efeitos da vibração mecânica aplicada durante quatro e oito semanas, sobre o fêmur e nervo isquiático de ratas Wistar ooforectomizadas. Foram utilizadas 64 ratas randomizadas nos grupos ooforectomia (GO) e pseudoooforectomia (GP) (n=32/grupo). Posteriormente, cada grupo foi subdividido em 4, grupos eutanasiados na 12ª semana de experimento (GP4, GO4, GPV4 e GOV4), sendo que GPV4 e GOV4 foram submetidos à vibração por 4 semanas; e os grupos eutanasiados na 16ª semana de experimento (GP8, GO8, GPV8 e GOV8), sendo que GPV8 e GOV8 foram submetidos à vibração por 8 semanas. A vibração foi realizada com frequência de 60Hz, por 10 minutos, três vezes por semana. Foi avaliada a nocicepção da pata posterior direita antes do procedimento cirúrgico, prévio e ao final do tratamento com vibração. Após o período experimental, os animais foram devidamente eutanasiados, e o nervo isquiático e o fêmur direitos foram dissecados para análise histomorfométrica. Foi mensurado em 100 fibras nervosas o diâmetro da fibra, axônio, bainha de mielina e quociente g; realizou-se a contagem de fibras menores e maiores que quatro micrometros, e dos núcleos de células de Schwann, além da porcentagem do tecido conjuntivo. O fêmur foi analisado quanto ao diâmetro do colo do fêmur, à porcentagem do osso esponjoso, à mensuração da espessura, à porcentagem e área média do osso cortical, além da contagem do número de osteócitos. A partir das análises, observou-se que a variável da nocicepção e da morfometria do nervo isquiático não houve diferença estatística significativa, além disso, na análise morfológica do nervo isquiático, os grupos apresentaram características semelhantes entre si, sem alteração da morfologia típica. Enquanto que no fêmur, a vibração nos grupos ooforectomizados levou ao aumento da massa óssea, sendo observado o aumento da porcentagem do tecido esponjoso, o que também foi evidenciado no tecido cortical, com aumento da espessura e da porcentagem de tecido ósseo. Porém, as variáveis da área média do osso cortical, o número de osteócitos e o diâmetro do colo do fêmur não foram alterados pela vibração. Com isso, conclui-se que a vibração durante quatro e oito semanas promoveu aumento da massa óssea e não apresentou efeitos sobre o nervo isquiático de ratas Wistar ooforectomizadas.