A cartilagem articular da cabeça da mandíbula (CAM) é constituída por uma cartilagem secundária recoberta por tecido conjuntivo fibroso e, portanto, definida como fibrocartilagínea. Ela é constantemente submetida a forças de compressão e cisalhamento decorrentes da mastigação necessitando de lubrificação e capacidade de reparo. O envelhecimento é considerado um dos principais fatores para o aparecimento de alterações degenerativas nas articulações sinoviais. A lubricina é reconhecidamente um proteoglicano encontrado nas cartilagens articulares cuja função primordial é a lubrificação limítrofe. A via SMAD2, tem sido associada à capacidade de manutenção e reparo da cartilagem, e a sua fosforilação na cadeia de ligação (p-SMAD2L) foi relacionada ao aumento no tempo de fosforilação na cadeia C-terminal (p-SMAD2) e da transcrição gênica. Objetivo: Estudar as alterações morfológicas da CAM e as expressões da lubricina, p-SMAD2L e do colágeno tipo I no envelhecimento. Métodos: cortes coronais da CAM de ratos wistar com 2, 12 e 24 meses de vida foram corados pelas técnicas da hematoxilina e eosina, azul de toluidina e safranina-O. A imuno-histoquímica foi usada para detectar a localização da lubricina, p-SMAD2L e colágeno tipo I. Resultados: Notou-se modificações estruturais atribuídas ao processo natural do envelhecimento da CAM. Ainda, se verificou um aumento do colágeno tipo I nas camadas mais profundas e cartilaginificação da matriz extracelular (MEC) nas camadas superficiais. No grupo idoso, houve redução na concentração de proteoglicanos, na expressão da lubricina e na densidade e porcentagem de células p-SMAD2L. Conclusões: a CAM sofre modificações com o envelhecimento, inclusive degenerativas, e diminui sua capacidade de lubrificação e reparo em virtude da menor expressão da lubricina e p-SMAD2L. Sugere-se que a p-SMAD2L está envolvida na produção e acúmulo da lubricina na CAM / The mandibular condylar cartilage (MCC) consists of a secondary cartilage covered by fibrous connective tissue and, therefore, defined as fibrocartilage. It is constantly subjected to compression and shear forces resulting from chewing requiring lubrication and repair capability. Aging is considered one of the main factors for the appearance of degenerative changes in synovial joints. Lubricin is a proteoglycan found in articular cartilages whose primary function is boundary lubrication. SMAD2 signaling pathway has been associated with cartilage maintenance and repair, and its phosphorylation in the linker region (p-SMAD2L) was related to the increase in half-life of C-terminal phospho-SMAD2 (p-SMAD2) and gene transcription. Objective: To study the morphological alterations of MCC and the expressions of the lubricin, p-SMAD2L and type I collagen in aging. Methods: Coronal sections of the MCC from wistar rats with 2, 12 and 24 months old were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue and safranin-O. Immunohistochemistry were used for detection of lubricin, p-SMAD2L and type I collagen. Also, the total cell density, p-SMAD2L cells density and percentage were determined. Results: Structural modifications of the MCC related with natural aging process were observed. An increase in the expression of type I collagen in the deeper layers and \"cartilaginification\" of the extracellular matrix (ECM) in the superficial layers were detected. In the old group, it was observed a reduction in proteoglycan content, in the expression of the lubricin and in the density and percentage of positive cells for the p-SMAD2L. Conclusion: MCC undergoes structural and degenerative modifications with aging and decreases its lubrication and repair capacity due to the lower expression of the lubricin and p-SMAD2L. This study suggests that p-SMAD2L is involved in the production and accumulation of the lubricin in MCC

Funcionalmente, a cartilagem da articulação têmporo-mandibular assemelha-se à cartilagem da articulação do joelho por possuírem lubrificação para resistir à fricção e fornecerem proteção às forças mecânicas externas. Entretanto, o efeito das forças de tensão sobre as cartilagens dessas duas articulações ainda permanece obscura. O objetivo desse estudo foi avaliar, in vitro, as alterações metabólicas nos condrócitos extraídos do tecido cartilaginoso do côndilo mandibular e do joelho de suínos, decorrentes da aplicação de forças mecânicas, em relação à síntese de DNA e de proteoglicanos (PTG). Além disso, foi verificada a expressão de colágeno tipo II e de agrecanos no RNAm dos condrócitos dessas duas articulações, tempo-dependente do cultivo celular, utilizando-se a análise quantitativa de PCR em tempo real. Os condrócitos foram submetidos às forças mecânicas de tração de 2 kPa (3% de alongamento), 5 kPa (7% de alongamento) e 10 kPa (12% de alongamento), em uma freqüência de 30 ciclos/min. durante 12 e 24 horas. Os resultados demonstraram que os condrócitos do côndilo mandibular quando submetidos às forças de 2 kPa e de 5 kPa, apresentaram um aumento estatisticamente significativo da síntese de DNA e de PTG, em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05). Exceto o aumento da síntese de DNA do grupo submetido à força de 5 kPa que durante 24h. não foi estatisticamente significativo (p > 0,05). A força de 10 kPa causou uma diminuição estatisticamente significativa na síntese de DNA e de PTG nos condrócitos do côndilo mandibular, em ambos os tempos de ensaio mecânico (p < 0,01). Por outro lado, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento na síntese de DNA e de PTG quando submetidos à todas as magnitudes de força de tração. A força de 5 kPa estimulou um aumento estatisticamente significante das sínteses de DNA e PTG, em 12 h. e 24 h. (p < 0,01). Em 10 kPa, foi observado um incremento estatisticamente significante de DNA em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05) e de PTG em 24h. (p < 0,01). Foi verificado que os condrócitos do joelho apresentaram uma maior expressão de colágeno tipo II e de agrecanos do que os condrócitos do côndilo mandibular estatisticamente significativo (p < 0,05). A expressão de colágeno tipo II e de agrecanos nos condrócitos do côndilo mandibular foram altamente evidenciados na fase proliferativa e diminuíram progressivamente com a formação de matriz extracelular. Contrariamente, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento da expressão de agrecanos no RNAm conforme o amadurecimento do cultivo celular e um aumento expressivo de colágeno tipo II na fase proliferativa, seguida de discreta queda durante a fase da matriz celular. Os condrócitos dos tecidos cartilaginosos do côndilo mandibular e do joelho de suínos demonstraram diferentes mecanismos de resposta às forças mecânicas e de metabolismo celular. / Functionally, the mandibular condylar cartilage is similar to the ankle articular cartilage, both provides lubrication to resist friction and offers protection against external mechanical loading. However, the effect of tension loadings on these two articular cartilages remains unclear. The purpose of this study was to evaluate in vitro, the metabolism of the chondrocytes isolated from the cartilage tissues of porcine mandibular condyle and ankle, in response to the tension mechanical forces, related to the syntheses of DNA and proteoglycan (PTG). It was also verified the expression of mRNA type II collagen and aggrecan on the condrocytes of these two joints on culture time-dependent, using a quantitative real-time PCR analysis. The chondrocytes were submitted to tensile mechanical strains of 2 kPa (3% elongation), 5 kPa (7% elongation) and 10 kPa (12% elongation), with a frequency of 30 cycles/min for 12 and 24 hours. The results showed that the condrocytes from mandibular condyle, when submitted to tension forces of 2 kPa and 5 kPa, demonstrated a statistically significant enhancement of DNA and PTG, in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05). Except the increase of DNA synthesis of the group submitted to the force of 5 kPa during 24 h. that was not statistically significant (p > 0.05). The force of 10 kPa caused a statistically significant decrease of DNA and PTG syntheses on the condrocytes of mandibular condyle, in both periods of mechanical stimulation (p < 0.01). On the other side, the condrocytes of ankle showed an increase of DNA and PTG syntheses when subjected to all the magnitudes of tension forces. The force of 5 kPa stimulated statistically significant the syntheses of DNA and PTG, in 12 h. and 24 h. (p < 0.01). In 10 kPa, it was observed a statistically significant increment of DNA in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05) and PTG synthesis in 24 h. (p < 0.01). The condrocytes of ankle showed a statistically significant higher (p < 0.05) expression of collagen type II and aggrecan than the condrocytes of mandibular condyle. The type II collagen and aggrecan mRNA in mandibular condyle were highly expressed in proliferating chondrocytes and decreased progressively in matrix-forming chondrocytes. Conversely, the condrocytes from ankle showed an increase of aggrecan expression on mRNAs with the cell culture maturation, and an increase of type II collagen during the proliferating phase, followed by a slight decrease of this protein during the matrix-forming phase. The chondrocytes from the cartilage tissues of mandibular condyle and ankle showed different mechanisms of response to the mechanical loadings and distinct chondrocytes metabolism.

Funcionalmente, a cartilagem da articulação têmporo-mandibular assemelha-se à cartilagem da articulação do joelho por possuírem lubrificação para resistir à fricção e fornecerem proteção às forças mecânicas externas. Entretanto, o efeito das forças de tensão sobre as cartilagens dessas duas articulações ainda permanece obscura. O objetivo desse estudo foi avaliar, in vitro, as alterações metabólicas nos condrócitos extraídos do tecido cartilaginoso do côndilo mandibular e do joelho de suínos, decorrentes da aplicação de forças mecânicas, em relação à síntese de DNA e de proteoglicanos (PTG). Além disso, foi verificada a expressão de colágeno tipo II e de agrecanos no RNAm dos condrócitos dessas duas articulações, tempo-dependente do cultivo celular, utilizando-se a análise quantitativa de PCR em tempo real. Os condrócitos foram submetidos às forças mecânicas de tração de 2 kPa (3% de alongamento), 5 kPa (7% de alongamento) e 10 kPa (12% de alongamento), em uma freqüência de 30 ciclos/min. durante 12 e 24 horas. Os resultados demonstraram que os condrócitos do côndilo mandibular quando submetidos às forças de 2 kPa e de 5 kPa, apresentaram um aumento estatisticamente significativo da síntese de DNA e de PTG, em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05). Exceto o aumento da síntese de DNA do grupo submetido à força de 5 kPa que durante 24h. não foi estatisticamente significativo (p > 0,05). A força de 10 kPa causou uma diminuição estatisticamente significativa na síntese de DNA e de PTG nos condrócitos do côndilo mandibular, em ambos os tempos de ensaio mecânico (p < 0,01). Por outro lado, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento na síntese de DNA e de PTG quando submetidos à todas as magnitudes de força de tração. A força de 5 kPa estimulou um aumento estatisticamente significante das sínteses de DNA e PTG, em 12 h. e 24 h. (p < 0,01). Em 10 kPa, foi observado um incremento estatisticamente significante de DNA em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05) e de PTG em 24h. (p < 0,01). Foi verificado que os condrócitos do joelho apresentaram uma maior expressão de colágeno tipo II e de agrecanos do que os condrócitos do côndilo mandibular estatisticamente significativo (p < 0,05). A expressão de colágeno tipo II e de agrecanos nos condrócitos do côndilo mandibular foram altamente evidenciados na fase proliferativa e diminuíram progressivamente com a formação de matriz extracelular. Contrariamente, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento da expressão de agrecanos no RNAm conforme o amadurecimento do cultivo celular e um aumento expressivo de colágeno tipo II na fase proliferativa, seguida de discreta queda durante a fase da matriz celular. Os condrócitos dos tecidos cartilaginosos do côndilo mandibular e do joelho de suínos demonstraram diferentes mecanismos de resposta às forças mecânicas e de metabolismo celular. / Functionally, the mandibular condylar cartilage is similar to the ankle articular cartilage, both provides lubrication to resist friction and offers protection against external mechanical loading. However, the effect of tension loadings on these two articular cartilages remains unclear. The purpose of this study was to evaluate in vitro, the metabolism of the chondrocytes isolated from the cartilage tissues of porcine mandibular condyle and ankle, in response to the tension mechanical forces, related to the syntheses of DNA and proteoglycan (PTG). It was also verified the expression of mRNA type II collagen and aggrecan on the condrocytes of these two joints on culture time-dependent, using a quantitative real-time PCR analysis. The chondrocytes were submitted to tensile mechanical strains of 2 kPa (3% elongation), 5 kPa (7% elongation) and 10 kPa (12% elongation), with a frequency of 30 cycles/min for 12 and 24 hours. The results showed that the condrocytes from mandibular condyle, when submitted to tension forces of 2 kPa and 5 kPa, demonstrated a statistically significant enhancement of DNA and PTG, in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05). Except the increase of DNA synthesis of the group submitted to the force of 5 kPa during 24 h. that was not statistically significant (p > 0.05). The force of 10 kPa caused a statistically significant decrease of DNA and PTG syntheses on the condrocytes of mandibular condyle, in both periods of mechanical stimulation (p < 0.01). On the other side, the condrocytes of ankle showed an increase of DNA and PTG syntheses when subjected to all the magnitudes of tension forces. The force of 5 kPa stimulated statistically significant the syntheses of DNA and PTG, in 12 h. and 24 h. (p < 0.01). In 10 kPa, it was observed a statistically significant increment of DNA in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05) and PTG synthesis in 24 h. (p < 0.01). The condrocytes of ankle showed a statistically significant higher (p < 0.05) expression of collagen type II and aggrecan than the condrocytes of mandibular condyle. The type II collagen and aggrecan mRNA in mandibular condyle were highly expressed in proliferating chondrocytes and decreased progressively in matrix-forming chondrocytes. Conversely, the condrocytes from ankle showed an increase of aggrecan expression on mRNAs with the cell culture maturation, and an increase of type II collagen during the proliferating phase, followed by a slight decrease of this protein during the matrix-forming phase. The chondrocytes from the cartilage tissues of mandibular condyle and ankle showed different mechanisms of response to the mechanical loadings and distinct chondrocytes metabolism.

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A total of 119 male and female individuals from Goiania (Brazil) participated in the study; 39 individuals in the Case Group (CaG) and 80 in the Control Group (CtG). For each individual, sociodemographic and clinical data were collected as well as blood samples for genetic analysis. DNA was isolated and genotyped at the variable number of tandem repeats (VNTR) region of the aggrecan gene using polymerase chain reaction. Results: Both groups were homogeneous for socio-demographic, anthropometric, and life style variables. The sum of allele sizes at the VNTR region of the aggrecan gene were significantly lower in individuals with LDH, with allele A22 showing significantly higher frequency in this group. Comparison of allele size distribution indicated that shorter alleles (i.e., A13-A25) were more frequent in individuals with LDH, whereas alleles with a higher number of repeats were more frequent among healthy individuals. It should be noted, however, that differences were not significant. The most frequent alleles in both groups were A28, A27 and A29, respectively. Genotype A26/A26 was the most common among individuals in the CaG. Conclusions: An association between short alleles and LDH was observed in this study. This finding is in agreement with other reports in the literature, corroborating the hypothesis that individuals with shorter alleles have an aggrecan gene with fewer repeats. Therefore, a smaller number of chondroitin sulfate chains bind to the aggrecan in the intervertebral disc, leading to a decrease in its physiological function of hydration of the intervertebral disc, and thus to an increase in LDH susceptibility. / Introdução: A hérnia de disco lombar (HDL) é um diagnóstico frequente dentre as alterações degenerativas da coluna lombar e causa limitações funcionais importantes. Alguns estudos apontam para uma associação positiva entre polimorfismos no gene aggrecan e a HDL, porém os resultados ainda são conflitantes e variam entre as populações, não havendo pesquisas sobre o tema na população brasileira até o momento. Compreender essa associação pode auxiliar na prevenção e intervenção junto às pessoas com HDL. Objetivo: Investigar a associação entre polimorfismos no gene aggrecan com a hérnia de disco lombar. Métodos: Estudo caso-controle, pareado em quinquênio por idade e sexo. Participaram do estudo 119 pessoas de ambos os sexos, domiciliadas em Goiânia (Brasil), sendo 39 no Grupo Caso (Ca) e 80 no Controle (Ct). Foram coletados dados sociodemográficos e clínicos e amostras de sangue periférico; o DNA foi isolado para posterior genotipagem do número variável de repetições em Tandem (VNTR) do gene aggrecan (ACAN) através de PCR convencional. Resultados: Os grupos mostraram-se homogêneos quanto às variáveis sociodemográficas, antropométricas e hábitos de vida. O escore alélico do VNTR do gene aggrecan foi significativamente menor nos voluntários com HDL; o alelo A22 mostrou-se significativamente mais prevalente nesse mesmo grupo; no grupo Ca houve maior frequência dos alelos pequenos A13 - A25, enquanto no Ct maior frequência dos alelos grandes, porém, sem diferença estatisticamente significativa; em ambos os grupos os alelos mais frequentes foram A28, A27 e A29, respectivamente; o genótipo A26/A26 foi significativamente mais comum no Grupo Ca. Conclusões: Houve associação entre alelos pequenos com a HDL nos adultos pesquisados e compatibilidade com a literatura internacional, corroborando a hipótese de que indivíduos que possuem alelos pequenos possuem um aggrecan com menor número de repetições. Portanto, um número menor de cadeias de sulfato de condroitina se ligam no aggrecan do disco intervertebral, o que resulta na diminuição da sua função fisiológica de hidratação do disco e, consequentemente, aumenta a susceptibilidade individual à HDL.

A cartilagem articular da cabeça da mandíbula (CAM) é constituída por uma cartilagem secundária recoberta por tecido conjuntivo fibroso e, portanto, definida como fibrocartilagínea. Ela é constantemente submetida a forças de compressão e cisalhamento decorrentes da mastigação necessitando de lubrificação e capacidade de reparo. O envelhecimento é considerado um dos principais fatores para o aparecimento de alterações degenerativas nas articulações sinoviais. A lubricina é reconhecidamente um proteoglicano encontrado nas cartilagens articulares cuja função primordial é a lubrificação limítrofe. A via SMAD2, tem sido associada à capacidade de manutenção e reparo da cartilagem, e a sua fosforilação na cadeia de ligação (p-SMAD2L) foi relacionada ao aumento no tempo de fosforilação na cadeia C-terminal (p-SMAD2) e da transcrição gênica. Objetivo: Estudar as alterações morfológicas da CAM e as expressões da lubricina, p-SMAD2L e do colágeno tipo I no envelhecimento. Métodos: cortes coronais da CAM de ratos wistar com 2, 12 e 24 meses de vida foram corados pelas técnicas da hematoxilina e eosina, azul de toluidina e safranina-O. A imuno-histoquímica foi usada para detectar a localização da lubricina, p-SMAD2L e colágeno tipo I. Resultados: Notou-se modificações estruturais atribuídas ao processo natural do envelhecimento da CAM. Ainda, se verificou um aumento do colágeno tipo I nas camadas mais profundas e cartilaginificação da matriz extracelular (MEC) nas camadas superficiais. No grupo idoso, houve redução na concentração de proteoglicanos, na expressão da lubricina e na densidade e porcentagem de células p-SMAD2L. Conclusões: a CAM sofre modificações com o envelhecimento, inclusive degenerativas, e diminui sua capacidade de lubrificação e reparo em virtude da menor expressão da lubricina e p-SMAD2L. Sugere-se que a p-SMAD2L está envolvida na produção e acúmulo da lubricina na CAM / The mandibular condylar cartilage (MCC) consists of a secondary cartilage covered by fibrous connective tissue and, therefore, defined as fibrocartilage. It is constantly subjected to compression and shear forces resulting from chewing requiring lubrication and repair capability. Aging is considered one of the main factors for the appearance of degenerative changes in synovial joints. Lubricin is a proteoglycan found in articular cartilages whose primary function is boundary lubrication. SMAD2 signaling pathway has been associated with cartilage maintenance and repair, and its phosphorylation in the linker region (p-SMAD2L) was related to the increase in half-life of C-terminal phospho-SMAD2 (p-SMAD2) and gene transcription. Objective: To study the morphological alterations of MCC and the expressions of the lubricin, p-SMAD2L and type I collagen in aging. Methods: Coronal sections of the MCC from wistar rats with 2, 12 and 24 months old were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue and safranin-O. Immunohistochemistry were used for detection of lubricin, p-SMAD2L and type I collagen. Also, the total cell density, p-SMAD2L cells density and percentage were determined. Results: Structural modifications of the MCC related with natural aging process were observed. An increase in the expression of type I collagen in the deeper layers and \"cartilaginification\" of the extracellular matrix (ECM) in the superficial layers were detected. In the old group, it was observed a reduction in proteoglycan content, in the expression of the lubricin and in the density and percentage of positive cells for the p-SMAD2L. Conclusion: MCC undergoes structural and degenerative modifications with aging and decreases its lubrication and repair capacity due to the lower expression of the lubricin and p-SMAD2L. This study suggests that p-SMAD2L is involved in the production and accumulation of the lubricin in MCC