Orientador: Prof. Dr. Marcelo Augusto Christoffolete / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / A obesidade é um problema global alarmante, sendo um fator desencadeador de outras enfermidades, como doenças cardiovasculares e diabetes do tipo II. Para que ocorra a proliferação do tecido adiposo, responsável pelo acúmulo de gordura característico da obesidade, é preciso que as células que o compreendem se diferenciem de pré-adipócitos em adipócitos maduros, passando por drásticas mudanças morfológicas, reguladas pela expressão gênica de fatores de transcrição, até que estejam prontos para estocar triglicerídeos e liberar ácidos graxos além de responder a hormônios como a insulina e glicocorticóides. A regulação da expressão de alguns desses fatores já é conhecida, porém há muito ainda para se desvendar sobre o processo de adipogênese. Sabe-se que as catepsinas K, L e S são alguns desses fatores que regulam o processo da formação do tecido adiposo. Além de estudos já relacionarem estas enzimas com a clivagem da leptina, hormônio que é responsável por sinalizar ao Sistema Nervoso Central (SNC) sobre o status energético, promovendo a saciedade e o aumento do gasto energético, este hormônio, ainda está ligado à inibição da adipogênese. Desta forma, este trabalho propõe a análise da expressão das enzimas CatK, CatL e CatS durante o processo de diferenciação de células 3T3-L1, relacionando a expressão detectada nos dias de diferenciação com fatores de transcrição envolvidos no processo e marcadores de diferenciação já reconhecidos pela literatura. / Obesity is a global problem alarming, as a trigger for other cardiovascular diseases and type II diabetes factor. For the proliferation of adipose tissue responsible for this accumulation of fat occurs it is necessary that the cells that comprise to differentiate from preadipocytes into mature adipocytes undergoing drastic morphological changes of gene expression regulated by transcription factors until they are ready to store triglycerides and free fatty acids , as well as respond to hormones such as insulin and glucocorticoids . The regulation of expression of some of these factors is already known, but there is still much to uncover about the process of adipogenesis. It is known that cathepsin K, L and S are some of the factors that regulate the process of formation of adipose tissue. In addition to studies already relate these enzymes with cleavage of leptin, a hormone that is responsible for signaling the Nervous System on the energy status, promoting satiety and increased energy expenditure, this hormone is still on the inhibition of adipogenesis. Thus, this paper proposes the analysis of the expression of CatK, CatL and CatS enzymes during the differentiation of 3T3 - L1 cells, correlating expression detected on days of differentiation with transcription factors involved in the process and differentiation markers already recognized by literature

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Introducción: En la actualidad no existe un método clínico no invasivo que refleje la progresión de los procesos de destrucción y reparación de los tejidos periapicales una vez finalizado el tratamiento endodóntico en dientes con diagnóstico de Periodontitis Apical asintomática (PAa). El objetivo del presente trabajo de investigación es determinar los niveles de catepsina K en el Fluido Gingival Crevicular (FGC) de dientes con PAa antes y después de la terapia endodóntica convencional y compararlo con el FGC de dientes contralaterales sin PAa. Materiales y métodos: Se obtuvieron muestras de FGC de dientes en sujetos con diagnóstico de PAa y de dientes control, contralaterales sin PAa (n=11). También se obtuvieron muestras de exudado periapical (EP) de los dientes con PAa. Las muestras de FGC de dientes enfermos se obtuvieron al momento del diagnóstico y a los 7 y 30 días tras finalizar el tratamiento endodóntico. Se determinaron los niveles de catepsina K mediante test de EIA y se realizó el análisis estadístico de los resultados con la ayuda del programa Stata v10. Resultados: Los resultados no mostraron aumentos significativos en los niveles de catepsina K en el FGC de dientes enfermos v/s controles, antes y después del tratamiento endodóntico. Tampoco se observó una correlación con respecto a los niveles de catepsina K en EP, ni con los parámetros radiográficos de los dientes con PAa. Conclusiones: En el presente estudio los niveles de catepsina K en el FGC y EP no parecen reflejar el estado de salud de los tejidos periapicales de dientes con PAa.

O remodelamento ósseo é um processo metabólico, dentro do qual os osteoblastos e os osteoclastos, participam ativamente. Portanto, qualquer alteração neste equilíbrio, pode provocar uma modificação na densidade mineral do osso, situação observada em certas doenças osteolíticas como osteoporose, artrite reumatóide e periodontite. Nos últimos anos, há um crescente interesse em avaliar o papel da glicólise na proliferação, sobrevivência e diferenciação dos diferentes tipos celulares. Em particular, tem sido evidenciado o efeito regulador da frutose 1,6-bisfosfato (FBP), um intermediário da via glicolítica de alta energia. Considerando que ainda não existem dados na literatura que correlacionem a FBP com o funcionamento dos osteoclastos, este trabalho tem por finalidade avaliar seu papel na osteoclastogênese e reabsorção óssea in vitro. Para isso, pré-osteoclastos murinos derivados da medula óssea foram diferenciados em osteoclastos na presença de M-CSF, RANKL e duas concentrações da FBP (100 e 300 ?M). Os resultados obtidos amostram que a FBP inibe a diferenciação osteoclástica em uma relação dose-dependente, sem afetar a viabilidade celular. Observa-se também, que o tratamento com FBP diminui a expressão de genes marcadores como, Nfatc1, Trap e Catepsina K (p < 0.01) e das proteínas NFATc1 e catepsina K. Como também, promove uma redução na atividade reabsortiva dos osteoclastos depois de 96 h de cultura. O efeito inibidor da FBP não depende da atividade da piruvato quinase M2 (PKM2). Em conjunto, estes dados sugerem que a FBP é um metabolito regulador importante da osteoclastogênese, demonstrando ser um agente potencial para o tratamento de doenças osteolíticas. / Bone remodeling is a coordinated metabolic process, where the osteoblasts and osteoclasts participate actively. Therefore, any alteration in this balance may cause a change in the bone mineral density, a condition observed in certain bone loss-associated diseases such as osteoporosis, rheumatoid arthritis and periodontitis. Recently, there has been a growing interest in assessing the role of the glycolysis on the proliferation, survival, and differentiation of the different cell types. In particular, it has been demonstrated the protective effect of the Fructose 1,6-bisphosphate (FBP), a high-energy glycolytic intermediate. Considering that there is no evidence in the literature that associate FBP with the function of osteoclasts, this work aims to evaluate its role in osteoclastogenesis and bone resorption in vitro. To this end, murine bone marrow derived pre-osteoclasts were differentiated into osteoclasts in the presence of M-CSF, RANKL and two concentrations of FBP (100 and 300 ?M). The results showed that FBP inhibits the differentiation of osteoclasts in a dose dependent manner, without affecting the cell viability. It was also observed that the treatment with the FBP decreases the expression of marker genes such as Nfatc1, Trap and Cathepsin K (p < 0.01) and the NFATc1 and cathepsin K protein levels. As well, the treatment with FBP resulted in markedly fewer osteoclast activity after 96 h of culture. FBP osteoclast inhibitory effect does not involve Pyruvate Kinase M2 (PKM2) activity. Together, these data denote the important regulatory role of the FBP on osteoclastogenesis, proving to be a potential agent for the treatment of bone loss-associated diseases.

O remodelamento ósseo é um processo metabólico, dentro do qual os osteoblastos e os osteoclastos, participam ativamente. Portanto, qualquer alteração neste equilíbrio, pode provocar uma modificação na densidade mineral do osso, situação observada em certas doenças osteolíticas como osteoporose, artrite reumatóide e periodontite. Nos últimos anos, há um crescente interesse em avaliar o papel da glicólise na proliferação, sobrevivência e diferenciação dos diferentes tipos celulares. Em particular, tem sido evidenciado o efeito regulador da frutose 1,6-bisfosfato (FBP), um intermediário da via glicolítica de alta energia. Considerando que ainda não existem dados na literatura que correlacionem a FBP com o funcionamento dos osteoclastos, este trabalho tem por finalidade avaliar seu papel na osteoclastogênese e reabsorção óssea in vitro. Para isso, pré-osteoclastos murinos derivados da medula óssea foram diferenciados em osteoclastos na presença de M-CSF, RANKL e duas concentrações da FBP (100 e 300 ?M). Os resultados obtidos amostram que a FBP inibe a diferenciação osteoclástica em uma relação dose-dependente, sem afetar a viabilidade celular. Observa-se também, que o tratamento com FBP diminui a expressão de genes marcadores como, Nfatc1, Trap e Catepsina K (p < 0.01) e das proteínas NFATc1 e catepsina K. Como também, promove uma redução na atividade reabsortiva dos osteoclastos depois de 96 h de cultura. O efeito inibidor da FBP não depende da atividade da piruvato quinase M2 (PKM2). Em conjunto, estes dados sugerem que a FBP é um metabolito regulador importante da osteoclastogênese, demonstrando ser um agente potencial para o tratamento de doenças osteolíticas. / Bone remodeling is a coordinated metabolic process, where the osteoblasts and osteoclasts participate actively. Therefore, any alteration in this balance may cause a change in the bone mineral density, a condition observed in certain bone loss-associated diseases such as osteoporosis, rheumatoid arthritis and periodontitis. Recently, there has been a growing interest in assessing the role of the glycolysis on the proliferation, survival, and differentiation of the different cell types. In particular, it has been demonstrated the protective effect of the Fructose 1,6-bisphosphate (FBP), a high-energy glycolytic intermediate. Considering that there is no evidence in the literature that associate FBP with the function of osteoclasts, this work aims to evaluate its role in osteoclastogenesis and bone resorption in vitro. To this end, murine bone marrow derived pre-osteoclasts were differentiated into osteoclasts in the presence of M-CSF, RANKL and two concentrations of FBP (100 and 300 ?M). The results showed that FBP inhibits the differentiation of osteoclasts in a dose dependent manner, without affecting the cell viability. It was also observed that the treatment with the FBP decreases the expression of marker genes such as Nfatc1, Trap and Cathepsin K (p < 0.01) and the NFATc1 and cathepsin K protein levels. As well, the treatment with FBP resulted in markedly fewer osteoclast activity after 96 h of culture. FBP osteoclast inhibitory effect does not involve Pyruvate Kinase M2 (PKM2) activity. Together, these data denote the important regulatory role of the FBP on osteoclastogenesis, proving to be a potential agent for the treatment of bone loss-associated diseases.

O biofilme bacteriano é o agente etiológico primário no desenvolvimento da resposta inflamatória observada na doença periodontal. Os receptores do tipo NOD (NLRs) são proteínas citosólicas que reconhecem componentes microbianos presentes no citoplasma liberados por bactérias invasoras. Sabendo que bactérias periodontopatogênicas têm a capacidade de invadir e colonizar diversas células do tecido periodontal, o presente projeto tem o objetivo de estudar a participação dos receptores do tipo NOD (NOD1 e NOD2) no reconhecimento das bactérias Porphyromonas gingivalis, na modulação da resposta imune e no processo de reabsorção óssea. Camundongos isogênicos machos da linhagem C57BL/6 (WT) e camundongos deficientes para o receptor NOD1 (NOD1-/-) e receptor NOD2 (NOD2-/-) foram infectados com Phorphyromonas gingivalis utilizando um modelo experimental de doença periodontal. O grau de reabsorção óssea foi avaliado por análise morfométrica macroscópica e histológica da maxila, além da quantificação do número de osteoclastos na crista óssea alveolar. O grau de inflamação local foi realizado por contagem do número total de bactérias orais, quantificação de neutrófilos no tecido gengival (MPO) e avaliação dos mediadores inflamatórios por ELISA. Foi também avaliada a expressão de marcadores osteogênicos e osteoclastogênicos no tecido gengival pela técnica de qPCR. Animais NOD1-/- e NOD2-/- apresentaram menor delta de reabsorção óssea quando comparados aos animais WT. Animais NOD2-/- infectados apresentaram debilitado controle bacteriano quando comparados aos animais WT infectados. Animais NOD1-/- e NOD2-/- infectados apresentaram baixa expressão de Cxcl1 e MPO quando comparados aos animais WT infectados. Além disso, foi observado que animais NOD2-/- infectados apresentaram reduzida produção de TNF-&alpha; e elevada produção de IL-10 quando comparados aos animais WT infectados. Não foi detectado diferença estatística na expressão de fatores osteogênicos, Runx2 e osteocalcina, entre animais WT, NOD1-/- e NOD2-/- infectados. Embora não houve diferença no número de células TRAP positivas presentes na crista óssea alveolar entre os grupos no tempo avaliado, animais WT infectados apresentaram elevada expressão gênica de RANKL/OPG quando comparados aos animais NOD2-/- infectados. Além disso, a expressão de marcadores de atividades dos osteoclastos, catepsina k e matrix metaloproteinase-9, foi significantemente baixa nos animais NOD1-/- e NOD2-/- infectados quando comparados aos animais WT infectados. Esses resultados permitem sugerir que independente das variáveis observadas, verificamos que a ausência dos dois receptores impede a rápida progressão da reabsorção óssea alveolar observada na periodontite, portanto os receptores NOD1 e NOD2 contribuem para progressão da reabsorção óssea no modelo experimental de periodontite. / The bacterial biofilm has been identified as an etiological agent in the pathogenesis of periodontal disease. The NOD-like receptors (NLRs) are cytoplasmic proteins that sense microbial by products released by invasive bacteria. Since periodontopathogenic bacteria are able to invade and colonize some periodontal tissue cells, the purpose of this study is to determine the role of NOD1 and NOD2 receptors in the recognition of invasive periodontopathogenic bacteria such as Porphyromonas gingivalis, modulating the immune response and bone resorption. Isogenic strain C57BL/6 males (WT), NOD1 (NOD1-/-) and NOD2 (NOD2-/-) knockout mice were infected with Porphyromonas gingivalis in an experimental model of periodontal disease. Alveolar bone resorption was evaluated by macroscopic and histological morphometric analysis, quantification of osteoclasts numbers in bone crest alveolar. Imune inflammatory response was evaluated by, bacterial load, neutrophils quantification and inflammatory mediators levels by ELISA. We also evaluated the osteogenic and osteoclastogenic markers expression in gingival tissue by Real time PCR techniques. NOD1-/- and NOD2-/- animals showed lower bone resorption when compared to WT animals. NOD2-/- infected animals expressed higher bacterial load compared to WT infected ones. NOD1-/- and NOD2-/- infected animals presented lower Cxcl1 and MPO levels compared to WT infected animals. In addition, NOD2-/- infected animals presented lower level of TNF-&alpha; and higher level of IL-10 when compared to WT infected animals. There was no significant difference in the osteogenic factors expression, Runx2 and osteocalcin, when compared NOD1-/- and NOD2-/- infected animals to WT infected ones. Although there was no difference in TRAP-positive cells number evaluated in the alveolar bone crest among the studied groups, WT infected animals showed elevated ratio RANKL/OPG when compared to NOD2-/- infected animals. Moreover, the expression of osteoclasts activity markers, cathepsin k and matrix metalloproteinase-9, was significantly lower in NOD1-/- and NOD2-/- infected animals compared to WT infected ones. These results suggest that NOD1 and NOD2 receptors contribute to progression of bone resorption in experimental model of periodontitis, since the lack of NOD like receptors impair the bone resorption.

A citocina IL-33 apresenta papel dual e está envolvida com a resolução ou progressão de inúmeras doenças, além disso, acredita-se que a via IL-33/ST2 esteja envolvida no equilíbrio entre a atividade de osteoclastos e osteoblastos. O objetivo deste estudo foi avaliar o papel do receptor ST2 no desenvolvimento e progressão de lesões periapicais experimentalmente induzidas em camundongos. Lesões periapicais foram induzidas em primeiros molares inferiores de camundongos WT e ST2 knockout (KO). Decorridos 7 e 14 dias, as amostras de mandíbula foram submetidas às análises: determinação da área de lesão periapical em cortes histológicos e do volume por microtomografia computadorizada (&mu;CT); contagem de osteoclastos submetidos ao ensaio de histoenzimologia (TRAP); expressão gênica de marcadores osteogênicos e osteoclastogênicos por q-PCR; quantificação de neutrófilos por ensaio de mieloperoxidases. Os linfonodos foram submetidos à análise da expressão dos fatores transcricionais T-bet, GATA-3, RORc e Foxp-3 por q-PCR. Análise estatística utilizada foi One-way ANOVA, seguido de pós-teste de Bonferroni. Aos 14 dias, observou-se maior extensão da lesão periapical em animais WT que em ST2KO (p<0,05). O tamanho da lesão nos animais ST2KO permaneceu igual em função do tempo. Foi observada maior quantidade de neutrófilos na lesão do grupo WT aos 7 dias, em comparação aos animais ST2KO (p<0,05). Na expressão de T-bet, GATA-3, RORc e Foxp-3 não foram observadas diferenças estatisticamente significantes. O número de osteoclastos contados nos animais ST2KO foi maior que o observado em WT aos 7dias e aos 14 dias (p<0,05). A expressão de Runx2 foi maior no grupo lesão dos animais ST2KO quando comparado a seu respectivo controle. Os outros marcadores relacionados com a formação óssea não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Dentre os marcadores relacionados com a reabsorção óssea, a catepsina K e o MMP-9 apresentaram maior expressão aos 14 dias, na lesão dos animais WT quando comparada à expressão na lesão dos animais ST2KO (p<0,05). Com base nos resultados obtidos no presente estudo, pode-se concluir que na ausência do receptor ST2 as lesões periapicais são menos extensas e embora em maior quantidade, os osteoclastos são menos ativos. Nossos resultados sugerem um importante papel da via IL-33/ST2 na ativação dos osteoclastos e desenvolvimento da lesão periapical. / The IL -33 cytokine presents a dual role and is involved either in the resolution and progression of many diseases. Furthermore, it is believed that this pathway is involved between osteoclast and osteoblast activity balance. The aim of this study was to evaluate the role of ST2 receptor in the development and progression of experimentally induced periapical lesions in mice. Periapical lesions were induced in first molars of WT and ST2 knockout (KO) mice. After 7 and 14 days, jaw samples were subjected to various analysis: determination of periapical lesions area by histology and volume by computed microtomography (&mu;CT); osteoclasts number by TRAP histoenzymology; osteogenic and osteoclastogenic markers expression by q-PCR; neutrophil quantification by myeloperoxidase activity. The expression of transcription factors T-bet, GATA-3, RORC and Foxp-3 in lymph nodes were analysed by q-PCR. Statistical analysis was done by One-way ANOVA and Bonferroni post-test. It was observed a greater extent in periapical lesions of WT compared to ST2KO animals at 14 days (p<0.05). There is no progression in the lesion of ST2KO mice with the time. A larger number of neutrophils in WT group was observed, compared to ST2KO mice evaluated at 7 days (p<0.05). The expression of T-bet, GATA-3, RORc and Foxp-3 were not statistically significant different among the groups. The number of osteoclasts in lesions of ST2KO animals were greater than the observed in WT, at 7 and 14 days (p<0.05). Although, other osteogenic markers showed no statistically significant difference, Runx2 expression in ST2KO was higher in lesion side compared to control side at 14 days. The markers related to bone resorption, cathepsin K and MMP-9, were significantly abrogated in the lesion side of ST2KO mice, at 14 days (p<0.05). Based on the results, it can be concluded that although larger amounts of osteoclast were counted in ST2KO, the lesion was less extensive and osteoclasts less active. It all suggests that the IL-33/ST2 pathway play an important role in osteoclasts activation and periapical lesion development.

O biofilme bacteriano é o agente etiológico primário no desenvolvimento da resposta inflamatória observada na doença periodontal. Os receptores do tipo NOD (NLRs) são proteínas citosólicas que reconhecem componentes microbianos presentes no citoplasma liberados por bactérias invasoras. Sabendo que bactérias periodontopatogênicas têm a capacidade de invadir e colonizar diversas células do tecido periodontal, o presente projeto tem o objetivo de estudar a participação dos receptores do tipo NOD (NOD1 e NOD2) no reconhecimento das bactérias Porphyromonas gingivalis, na modulação da resposta imune e no processo de reabsorção óssea. Camundongos isogênicos machos da linhagem C57BL/6 (WT) e camundongos deficientes para o receptor NOD1 (NOD1-/-) e receptor NOD2 (NOD2-/-) foram infectados com Phorphyromonas gingivalis utilizando um modelo experimental de doença periodontal. O grau de reabsorção óssea foi avaliado por análise morfométrica macroscópica e histológica da maxila, além da quantificação do número de osteoclastos na crista óssea alveolar. O grau de inflamação local foi realizado por contagem do número total de bactérias orais, quantificação de neutrófilos no tecido gengival (MPO) e avaliação dos mediadores inflamatórios por ELISA. Foi também avaliada a expressão de marcadores osteogênicos e osteoclastogênicos no tecido gengival pela técnica de qPCR. Animais NOD1-/- e NOD2-/- apresentaram menor delta de reabsorção óssea quando comparados aos animais WT. Animais NOD2-/- infectados apresentaram debilitado controle bacteriano quando comparados aos animais WT infectados. Animais NOD1-/- e NOD2-/- infectados apresentaram baixa expressão de Cxcl1 e MPO quando comparados aos animais WT infectados. Além disso, foi observado que animais NOD2-/- infectados apresentaram reduzida produção de TNF-&alpha; e elevada produção de IL-10 quando comparados aos animais WT infectados. Não foi detectado diferença estatística na expressão de fatores osteogênicos, Runx2 e osteocalcina, entre animais WT, NOD1-/- e NOD2-/- infectados. Embora não houve diferença no número de células TRAP positivas presentes na crista óssea alveolar entre os grupos no tempo avaliado, animais WT infectados apresentaram elevada expressão gênica de RANKL/OPG quando comparados aos animais NOD2-/- infectados. Além disso, a expressão de marcadores de atividades dos osteoclastos, catepsina k e matrix metaloproteinase-9, foi significantemente baixa nos animais NOD1-/- e NOD2-/- infectados quando comparados aos animais WT infectados. Esses resultados permitem sugerir que independente das variáveis observadas, verificamos que a ausência dos dois receptores impede a rápida progressão da reabsorção óssea alveolar observada na periodontite, portanto os receptores NOD1 e NOD2 contribuem para progressão da reabsorção óssea no modelo experimental de periodontite. / The bacterial biofilm has been identified as an etiological agent in the pathogenesis of periodontal disease. The NOD-like receptors (NLRs) are cytoplasmic proteins that sense microbial by products released by invasive bacteria. Since periodontopathogenic bacteria are able to invade and colonize some periodontal tissue cells, the purpose of this study is to determine the role of NOD1 and NOD2 receptors in the recognition of invasive periodontopathogenic bacteria such as Porphyromonas gingivalis, modulating the immune response and bone resorption. Isogenic strain C57BL/6 males (WT), NOD1 (NOD1-/-) and NOD2 (NOD2-/-) knockout mice were infected with Porphyromonas gingivalis in an experimental model of periodontal disease. Alveolar bone resorption was evaluated by macroscopic and histological morphometric analysis, quantification of osteoclasts numbers in bone crest alveolar. Imune inflammatory response was evaluated by, bacterial load, neutrophils quantification and inflammatory mediators levels by ELISA. We also evaluated the osteogenic and osteoclastogenic markers expression in gingival tissue by Real time PCR techniques. NOD1-/- and NOD2-/- animals showed lower bone resorption when compared to WT animals. NOD2-/- infected animals expressed higher bacterial load compared to WT infected ones. NOD1-/- and NOD2-/- infected animals presented lower Cxcl1 and MPO levels compared to WT infected animals. In addition, NOD2-/- infected animals presented lower level of TNF-&alpha; and higher level of IL-10 when compared to WT infected animals. There was no significant difference in the osteogenic factors expression, Runx2 and osteocalcin, when compared NOD1-/- and NOD2-/- infected animals to WT infected ones. Although there was no difference in TRAP-positive cells number evaluated in the alveolar bone crest among the studied groups, WT infected animals showed elevated ratio RANKL/OPG when compared to NOD2-/- infected animals. Moreover, the expression of osteoclasts activity markers, cathepsin k and matrix metalloproteinase-9, was significantly lower in NOD1-/- and NOD2-/- infected animals compared to WT infected ones. These results suggest that NOD1 and NOD2 receptors contribute to progression of bone resorption in experimental model of periodontitis, since the lack of NOD like receptors impair the bone resorption.

A citocina IL-33 apresenta papel dual e está envolvida com a resolução ou progressão de inúmeras doenças, além disso, acredita-se que a via IL-33/ST2 esteja envolvida no equilíbrio entre a atividade de osteoclastos e osteoblastos. O objetivo deste estudo foi avaliar o papel do receptor ST2 no desenvolvimento e progressão de lesões periapicais experimentalmente induzidas em camundongos. Lesões periapicais foram induzidas em primeiros molares inferiores de camundongos WT e ST2 knockout (KO). Decorridos 7 e 14 dias, as amostras de mandíbula foram submetidas às análises: determinação da área de lesão periapical em cortes histológicos e do volume por microtomografia computadorizada (&mu;CT); contagem de osteoclastos submetidos ao ensaio de histoenzimologia (TRAP); expressão gênica de marcadores osteogênicos e osteoclastogênicos por q-PCR; quantificação de neutrófilos por ensaio de mieloperoxidases. Os linfonodos foram submetidos à análise da expressão dos fatores transcricionais T-bet, GATA-3, RORc e Foxp-3 por q-PCR. Análise estatística utilizada foi One-way ANOVA, seguido de pós-teste de Bonferroni. Aos 14 dias, observou-se maior extensão da lesão periapical em animais WT que em ST2KO (p<0,05). O tamanho da lesão nos animais ST2KO permaneceu igual em função do tempo. Foi observada maior quantidade de neutrófilos na lesão do grupo WT aos 7 dias, em comparação aos animais ST2KO (p<0,05). Na expressão de T-bet, GATA-3, RORc e Foxp-3 não foram observadas diferenças estatisticamente significantes. O número de osteoclastos contados nos animais ST2KO foi maior que o observado em WT aos 7dias e aos 14 dias (p<0,05). A expressão de Runx2 foi maior no grupo lesão dos animais ST2KO quando comparado a seu respectivo controle. Os outros marcadores relacionados com a formação óssea não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Dentre os marcadores relacionados com a reabsorção óssea, a catepsina K e o MMP-9 apresentaram maior expressão aos 14 dias, na lesão dos animais WT quando comparada à expressão na lesão dos animais ST2KO (p<0,05). Com base nos resultados obtidos no presente estudo, pode-se concluir que na ausência do receptor ST2 as lesões periapicais são menos extensas e embora em maior quantidade, os osteoclastos são menos ativos. Nossos resultados sugerem um importante papel da via IL-33/ST2 na ativação dos osteoclastos e desenvolvimento da lesão periapical. / The IL -33 cytokine presents a dual role and is involved either in the resolution and progression of many diseases. Furthermore, it is believed that this pathway is involved between osteoclast and osteoblast activity balance. The aim of this study was to evaluate the role of ST2 receptor in the development and progression of experimentally induced periapical lesions in mice. Periapical lesions were induced in first molars of WT and ST2 knockout (KO) mice. After 7 and 14 days, jaw samples were subjected to various analysis: determination of periapical lesions area by histology and volume by computed microtomography (&mu;CT); osteoclasts number by TRAP histoenzymology; osteogenic and osteoclastogenic markers expression by q-PCR; neutrophil quantification by myeloperoxidase activity. The expression of transcription factors T-bet, GATA-3, RORC and Foxp-3 in lymph nodes were analysed by q-PCR. Statistical analysis was done by One-way ANOVA and Bonferroni post-test. It was observed a greater extent in periapical lesions of WT compared to ST2KO animals at 14 days (p<0.05). There is no progression in the lesion of ST2KO mice with the time. A larger number of neutrophils in WT group was observed, compared to ST2KO mice evaluated at 7 days (p<0.05). The expression of T-bet, GATA-3, RORc and Foxp-3 were not statistically significant different among the groups. The number of osteoclasts in lesions of ST2KO animals were greater than the observed in WT, at 7 and 14 days (p<0.05). Although, other osteogenic markers showed no statistically significant difference, Runx2 expression in ST2KO was higher in lesion side compared to control side at 14 days. The markers related to bone resorption, cathepsin K and MMP-9, were significantly abrogated in the lesion side of ST2KO mice, at 14 days (p<0.05). Based on the results, it can be concluded that although larger amounts of osteoclast were counted in ST2KO, the lesion was less extensive and osteoclasts less active. It all suggests that the IL-33/ST2 pathway play an important role in osteoclasts activation and periapical lesion development.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3716.pdf: 15456968 bytes, checksum: 4a39e68e7b10a9e50bb83087365cf289 (MD5) Previous issue date: 2011-09-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / Ten herbs used in traditional medicine supported by literature for its effectiveness to osteoarticular diseases were selected to conduct a screening of inhibition activity against the cathepsin K, an important enzyme responsible for cleavage of collagen, the main constituent of extracellular matrix of cartilage and bone. Out of the ten herbs selected (ginger, saffron, camellia, cat s claw, mentrasto , moringa , babaçu , devil s claw, urtica e pequi ), one, gengibre (Z. officinale), should be highlighted by a high inhibitory activity of its extracts and fractions against cathepsin K and due to its ancient use as a therapeutic agent. From the dichloromethane fraction obtained of the crude extract of the rhizome of Z. officinale were isolated and identified 18 compounds (4-gingerol, 6-gingerol, 8-gingerol, 6-shogaol, 8-shogaol, 10-shogaol, 6- paradol, 6-gingerdiol, methyl 6-gingerol, methyl 6-shogaol, diacetoxy-6-gingerdiol, methyl diacetoxy-6-gingerdiol, zingerone, gingerenone A, galanolactone, 3-acetoxy- 5-hydroxy-1,7-bis(4 -hydroxy-3 -methoxyphenyl)-heptane and hexahydrocurcumin). From the hexane fraction and essential oil were identified two monoterpenes and four sesquiterpenes. The most active compounds against cathepsin K were gingerols and shogaols with longer alkyl chain. Optimization of the separation of major compounds (6, 8 and 10-gingerol) and an overload study of C18 column was performed using HPLC, obtained as result dozens to hundreds of milligrams of each gingerol with high purity. Structural modifications of 6-gingerol were carried out and of the seven derivatives obtained 4 presented significant increase in inhibition of cathepsin K. Of all the compounds, three, SSi6, 10-gingerol, 6-shogaol, were selected for later tests: determinating of the mode the inhibition against cathepsin K, inhibition against cathepsin K and inhibition of nitric oxide (NO) production, in cellular culture. The inhibitions determined were: partially noncompetitive, partially uncompetitive and complete uncompetitive for the SSi6, 10-gingerol and 6-shogaol, respectively. Excellent inhibition activity against the cathepsin K, in cellular culture, can be observed for SSi6 and 6-shogaol. In the inhibition assay of NO production, the 6- shogaol was the only compound that appeared as effective. / Dez plantas utilizadas pela medicina tradicional com indicativos na literatura de suas eficácias frente a doenças osteoarticulares foram selecionadas para a realização de uma triagem de atividade inibitória frente à catepsina K, uma importante enzima responsável pela clivagem do colágeno, principal constituinte da matriz extracelular da cartilagem e ossos. Das dez plantas selecionadas (gengibre, açafrão, camélia, unha-de-gato, mentrasto, moringa, babaçu, garra-do-diabo, urtigão e pequi), uma, gengibre (Zingiber officinale), merece destaque pela alta inibição de seu extrato e frações frente à catepsina K e por seu uso milenar como agente terapêutico. Da fração de diclorometano obtida do extrato bruto dos rizomas de Z. officinale isolou-se e identificou-se 18 substâncias (4-gingerol, 6-gingerol, 8-gingerol, 6-shogaol, 8- shogaol, 10-shogaol, 6-paradol, 6-gingerdiol, metil-6-gingerol, metil-6-shogaol, diacetato de 6-gingerdioila, diacetato de metil-6-gingerdioila, zingerona, gingerenona A, galanolactona, 3-acetato de 5-hidroxi-1,7-bis(4 -hidroxi-3 -metoxifenil)-heptila e hexaidrocurcumina). Da fração de n-hexano e do óleo essencial, foram identificados 2 monoterpenos e 4 sesquiterpenos. As substâncias mais ativas frente à catepsina K foram os gingerois e shogaois de maior cadeia alquílica. Otimização da separação das substâncias majoritárias (6, 8 e 10-gingerol) e um estudo de sobrecarga de uma coluna C18 por CLAE, foram realizados, obtendo-se como resultado o isolamento de dezenas a centenas de miligramas de cada gingerol com considerável grau de pureza. Modificações estruturais do 6-gingerol foram realizadas e, das sete substâncias obtidas, 4 tiveram um aumento considerável do poder inibitório. Das substâncias obtidas, três, SSi6, 10-gingerol, 6-shogaol, foram selecionadas para ensaios posteriores: determinação do tipo de inibição frente à catepsina K, inibição da catepsina K e inibição da produção de óxido nítrico (NO), em meio celular. As inibições determinadas foram não-competitiva parcial, acompetitiva parcial e acompetitiva completa, para o SSi6, 10-gingerol e 6-shogaol, respectivamente. Excelentes atividades de inibição frente à catepsina K, em meio celular, puderam ser observadas para o SSi6 e 6-shogaol. No ensaio de inibição da produção de NO, o 6- shogaol foi a única substância que se apresentou como efetivo.