Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-05-23T17:25:42Z No. of bitstreams: 1 DIS_LENIO_TOGNI_PARCIAL.pdf: 1339619 bytes, checksum: f9a493b6c4f4be9a8d1569be186595f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T17:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_LENIO_TOGNI_PARCIAL.pdf: 1339619 bytes, checksum: f9a493b6c4f4be9a8d1569be186595f8 (MD5) Previous issue date: 2017-01-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Objective: This study aimed to characterize the development of temporomandibular osteoarthritis (TMJ-OA) following the surgical anterior displacement of the articular disc (ADD) in rats, in comparison to the well-established model of OA induced by the intra-articular injection of the inflammatory agent CFA. Methods: Male Wistar rats (160-180 g) were randomly divided into two surgical groups, namely ADD (submitted to anterior disc displacement) and sham-operated (surgical access, without ADD). For purposes of comparison, two additional experimental groups received an intra-articular infiltration of complete Freund?s adjuvant (CFA; 50 ?l/site; 1:1 oil/saline emulsion), or the same volume of saline solution (0.9% NaCl). Different experimental subgroups (N=8 per group) were euthanized on 15, 30 or 60 days after procedures. The region corresponding to the left TMJ was collected for histological analysis of fibrocartilage thickness (hematoxylin-eosin staining), presence of proteoglycans (safranin-O and toluidine blue), subchondral bone metabolism (tartrate-resistant acid phosphatase; TRAP) and collagen levels (Masson's trichrome). The immunopositivity for the aggrecanase ADAMTS5 was examined in the fibrocartilage layers. Micro-CT images were acquired for morphological and microstructural evaluation (30 and 60 days; N=4 per group). The levels of inflammatory serum proteins (IL-1?, IL-6 and TNF) were assessed to evaluate the possible systemic outcomes of TMJ-OA induced by ADD or CFA. Results: The analysis of hematoxylin-eosin-stained sections revealed an increment of fibrocartilage thickness in the ADD group, on 15 and 30 days, mainly in the anterior third of the condyle. In the CFA group, a fibrocartilage thickening was seen in the posterior third, only at 15 days. Increased proteoglycan contents were present in the fibrocartilage of the ADD group, according to the qualitative analysis by safranin-O and toluidine blue staining. The ADD group also displayed an augmented immunopositivity for ADAMTS5 in the fibrocartilage cells, on 15 and 30 days, whereas the expression of this aggrecanase was subtly increased in the CFA group at 15 days. The histological evaluation of the subchondral bone did not reveal any evident difference in the collagen contents, or in the number of activated osteoclasts, in the ADD or CFA groups, as indicated by Masson?s trichrome and TRAP staining. However, the micro-CT analysis showed marked morphological and structural changes in condyles of the ADD group, with osteophyte formation on 30 days, and a flattening of condylar surface on 60 days. The anterior condyle third of the ADD group also presented an increment of trabecular separation and bone surface, associated to a reduction of trabecular thickness and bone volume. The serum levels of the pro-inflammatory cytokines, namely IL-1?, TNF or IL-6, were undetectable in all the experimental groups. Conclusion: The surgical model of ADD in rats led to long-term OA-like alterations, with the formation of osteophytes, followed by flattening of the condyle surface and trabecular derangements. This experimental model might represent a reliable strategy to investigate TMJ-OA-related mechanisms, allowing the identification of novel therapies for this condition. / Objetivo: Este trabalho teve por objetivo caracterizar o desenvolvimento de um modelo de osteoartrite, na articula??o temporomandibular (TMJ-OA), posteriormente ? cirurgia de anterioriza??o de disco articular em ratos, em compara??o a um modelo j? estabelecido de indu??o de osteoartrite (OA), pela infiltra??o intra-articular do agente inflamat?rio, CFA. M?todos: Ratos Wistar machos (160-180 g) foram randomicamente divididos em dois grupos, denominados ADD (submetidos ? anterioriza??o do disco articular) e falso-operados (acesso cir?rgico, sem a anterioriza??o do disco articular). Para fins de compara??o, dois grupos experimentais adicionais receberam a infiltra??o intra-articular do adjuvante completo de Freund (CFA; 50 ?l/s?tio; 1:1 ?leo/emuls?o salina) ou, o mesmo volume de solu??o salina (NaCl 0,9%). Diferentes subgrupos experimentais (n=8 por grupo) foram eutanasiados em 15, 30 ou 60 dias depois dos procedimentos. A regi?o correspondente ? articula??o temporomandibular (ATM) foi coletada para an?lises histol?gicas quanto ? espessura da fibrocartilagem (hematoxilina-eosina), ? presen?a de proteoglicanas (safranin-O e azul de toluidina), ao metabolismo ?sseo sub-condral (fosfatase ?cida tartarato-resistente; TRAP) e aos n?veis de col?geno (tricr?mico de Masson). A imunopositividade para a agrecanase, ADAMTS5, foi avaliada nas diferentes camadas de fibrocartilagem. Imagens de microtomografia foram adquiridas para avalia??o da morfologia e microestrutura (30 e 60 dias; N=4 por grupo). Os n?veis inflamat?rios das citocinas s?ricas, IL-1?, IL-6 e TNF, foram avaliados como indicativos dos poss?veis efeitos da indu??o de TMJ-AO, por ADD ou CFA. Resultados: A an?lise da colora??o por hematoxilina-eosina demostrou um aumento na espessura da fibrocartilagem no grupo ADD, em 15 e 30 dias, principalmente no ter?o anterior do c?ndilo. No grupo CFA, um espessamento da fibrocartilagem foi encontrado no ter?o posterior, somente em 15 dias. Um aumento da presen?a de proteoglicanas foi encontrado na fibrocartilagem do grupo ADD, de acordo com a an?lise qualitativa pelas colora??es de safranin-O e de azul de toluidina. O grupo ADD tamb?m apresentou um aumento da imunopositividade para ADAMTS5 nas c?lulas da fibrocartilagem, em 15 e 30 dias, enquanto que a express?o dessa agrecanase, no grupo CFA, apresentou-se discretamente aumentada em 15 dias. A avalia??o histol?gica do osso subcondral n?o revelou nenhuma diferen?a em rela??o ao conte?do de col?geno ou, ao n?mero de osteoclastos ativos, nos grupos ADD ou CFA, como indicado pelas colora??es de tricr?mico de Masson e TRAP. Contudo, a an?lise microtomogr?fica demostrou mudan?as marcantes na morfologia e na estrutura ?ssea dos c?ndilos do grupo ADD, com forma??o de oste?fitos em 30 dias e, achatamento da superf?cie articular em 60 dias. O ter?o anterior do c?ndilo do grupo ADD tamb?m apresentou um aumento na separa??o trabecular e na superf?cie ?ssea, associada com uma redu??o da espessura trabecular e do volume ?sseo. Os n?veis s?ricos de citocinas pr?-inflamat?rias (IL-1?, IL-6 e TNF) foram indetect?veis em todos os grupos experimentais. Conclus?o: O modelo cir?rgico ADD em ratos levou a altera??es cr?nicas compat?veis com OA, com forma??o de oste?fitos, seguida por achatamento da superf?cie condilar e altera??es trabeculares. Este modelo experimental pode representar uma nova estrat?gia para investigar os mecanismos relacionados ? TMJ-OA, permitindo a identifica??o de novas terapias para esta condi??o.