Introdução: O diabetes mellitus (DM) é uma doença crônica caracterizada pela hiperglicemia associada a diversas alterações sistêmicas e uma das suas complicações é o processo de reparo ósseo comprometido. Entretanto, ainda não há estudos utilizando análises celulares e biomoleculares que avaliem o processo de reparo ósseo desta desordem metabólica quando associada à expansão rápida da maxila (ERM). Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a remodelação óssea e sinalização osteogênica durante a aplicação de mecânica ortodôntica para ERM em ratos diabéticos tipo1- induzidos. Material e Métodos: Cento e cinquenta ratos Wistar, machos, foram divididos aleatoriamente em seis grupos de estudo. Grupos: controle (C, n=30), veículo (V, n=15), diabetes mellitus tipo 1 induzido com estreptozotocina (D, n=30), controle submetido à ERM (Cd, n=30), veículo submetido à ERM (Vd, n=15) e diabetes mellitus tipo 1 induzido com estreptozotocina submetido à ERM (Dd, n=30). Os animais foram eutanasiados aos 3, 7 e 10 dias após ERM . Análises histológicas, mudanças no padrão de expressão gênica e proteica de osteoprotegerina, (OPG), RANK, RANKL, osteonectina (ONC), osteocalcina (OCC), sialoproteína óssea (BSP), osteopontina (OPN) e proteína morfogenética óssea 2 (BMP2), assim como as mudanças no peso corporal, na ingestão de água na glicemia foram avaliadas. A análise da expressão gênica e proteica foram realizadas por qRT-PCR e Western Blotting, respectivamente. Os dados foram submetidos ao teste estatístico ANOVA de duas vias e pós-teste de Tukey (α= 0,05). Resultados: Histologicamente no grupo Dd foi notado maior reabsorção óssea, com diversas áreas em degradação com ausência de osteoblastos, intensa atividade de reabsorção óssea solapante, presença de osteoclastos, células inflamatórias associada ao comprometimento da formação óssea quando comparado aos grupos D e Cd. Estes resultados foram confirmados também nos achados moleculares, uma vez que algumas sinalização gênicas e proteicas relacionadas a osteogênese foram reduzidas, ao passo que a sinalização osteoclastogênica foi estimulada, principalmente no período inicial de reparo ósseo. No grupo D, o processo de formação ósseo estava atrasado comparado ao grupo C, devido a alteração da expressão dos genes e proteínas que regulam o catabolismo e anabolismo ósseo, haja vista que havia maior presença de tecido ósseo imaturo e maior quantidade de áreas de remodelação ativa até o período mais tardio de estudo. No grupo Cd foi observado remodelação óssea, caracterizada por um tecido desorganizado na região da sutura palatina mediana, com intensas áreas inflamatórias, hemorrágicas e reabsortivas comparado ao grupo C. Contudo, até o período de 10 dias pós abertura da sutura, não foi possível observar o completo preenchimento do gap sutural por tecido ósseo. Estes resultados histológicos foram observados na sinalização de genes e proteínas no grupo Cd, uma vez que estes biomarcadores de formação e reabsorção óssea estavam alterados quando comparados aos grupos C e Dd. Conclusões: O DM alterou a sinalização para o metabolismo ósseo e atrasou o processo de reparo após ERM. Estes resultados reforçam a necessidade de avaliar o status do metabolismo ósseo dos pacientes durante tratamento ortopédico e/ ou ortodôntico, visto que a aplicação destas forças na presença do DM podem promover efeitos indesejáveis. / Background: Diabetes mellitus (DM) is a disease associated with several disorders of health in humans and one of the most important is the jeopardizing of bone formation. However, to the best of our knowledge there is no information about the influence of diabetes on orthodontic and orthopedic treatment at cellular and molecular levels. Objective: The aim of this study was to evaluate bone remodeling process in palatal suture during orthopedic mecanotherapy in rats with type 1-induced diabetes mellitus. Material and Methods: One hundred and fifty Wistar male rats were randomly assigned to six groups. Groups: control (C, n=30), vehicle (B, n=15), type 1-induced diabetes mellitus using streptozotocin (D, n=30), control with RME (C+RME, n=30), vehicle with RME (C+RME, n=15) and type 1-induced diabetes mellitus using streptozotocin with RME (D+RME, n=30). The animals were euthanized at 3, 7 and 10 days after RME. Histologic evaluations, changes in genes and proteins expression of osteoprotegerin (OPG), RANK, RANKL, osteonectin (ONC), osteocalcin (OCC), bone sialoprotein (BSP), osteopontin (OPN) and bone morphognetic protein 2 (BMP2) were evaluated along with the changes in body weight, water intake and glycemic profile. Real-Time RT-PCR and Western Blotting were used to evaluate gene and the protein expression. Data were submitted to statistical analysis using two-way ANOVA followed by Tukey test ( α= 0,05). Results: On group D+RME it was observed an increased bone resorption, serveral undermining and tissue degradation areas. On the suture gap there were mainly inflammatory and osteoclasts cells associated with compromised bone formation compared to groups D and Cd. These results were observed also in molecular levels, since there were a reduced osteogenesis and an upregulation of osteoclastogenesis, mainly in early period of healing. On group D, bone formation was compromised compared to group C, due to changes on genes and proteins expression which regulates bone metabolism, considering that there was more immature bone and incresead active remodeling areas until late periods. On group Cd it was observed bone remodeling, characterized by desorganized tissue on the gap of midpalatal suture, with intense inflammatory hemorhagic and resorptive areas compared to group C. However until 10 days after RME, on group D the gap was not completely filled with bone tissue. These results were observed on the signaling of molecular biomarkers on group Cd, since they were changed compared to groups C and Dd. Conclusions: DM modify the signaling for bone metabolism and compromise bone repair after RME. During orthopedic and orthodontic treatment is necessary to evaluate metabolism status of subjects, since the application of these forces have been shown to promote undesirable effects mostly when associated with DM.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-03022015-094136 |
| Date | 18 September 2014 |
| Creators | Maya Fernanda Manfrin Arnez |
| Contributors | Maria Bernadete Sasso Stuani, Luciane Macedo de Menezes, Alexandra Mussolino de Queiroz, Yara Teresinha Corrêa Silva Sousa, Alexandre Elias Trivellato |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Odontopediatria, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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