Este estudo avaliou a dinâmica da polarização de macrófagos e o impacto de sua modulação, por drogas e pelo processo de envelhecimento, no resultado do processo de reparo ósseo alveolar em camundongos. Os animais C57Bl-6 foram submetidos à extração do incisivo superior e tratados com Paclitaxel (nas doses de 1 mg/kg/semana, 10 mg/kg/semana e 10 mg/kg/48h), previamente descrito como um composto indutor do perfil M1. No geral, os grupos tratados com PTX apresentaram maior densidade de fibroblastos e fibras, com menor densidade de tecido ósseo no período de 7 dias (p<0,05). Os grupos PTX também apresentaram maior densidade de vasos. O tratamento com PTX na dose de 1 e 10 mg/kg/semana mostrou principalmente uma diminuição na densidade de células inflamatórias, enquanto a PTX na dose de 10 mg/kg/48h mostrou uma maior contagem de células inflamatórias. Apesar dessas alterações, o reparo ósseo alveolar ocorreu de forma adequada, em todos os grupos tratados com PTX. Por outro lado, quando testado em um contexto inflamatório distinto (ou seja, lesões periapicais experimentais inflamatórias crônicas), a administração de PTX foi associada a um aumento na progressão/gravidade da lesão, associada a menor número de células M2(CD206+), menor expressão de ARG1 (p<0,05) e maior contagem de células M1(CD80+), associada à maior expressão de vários mediadores pró-inflamatórios (p<0,05), sugerindo que a capacidade da PTX em promover o perfil pró-inflamatório M1 pode depender da natureza do microambiente inflamatório. O próximo passo foi a avaliação dos efeitos do Ibuprofeno (IBU, 40 mg/kg e 200 mg/kg) na dinâmica da polarização dos macrófagos e no resultado do reparo ósseo alveolar. Nossos resultados mostraram que os grupos IBU apresentaram diminuição na contagem de células inflamatórias, que foi mais pronunciada na dose de 200 mg/kg (p<0,05). Além disso, o grupo IBU, na dose de 40 mg/kg, apresentou menor contagem de células CD206+ e menor contagem de células GR1+ no período de 3 dias (p<0,05). Apesar de tais alterações, a terapia com ibuprofeno não demonstrou prejudicar o processo de cicatrização óssea, como comumente referido na literatura. Por fim, avaliamos a possível influência das alterações associadas ao envelhecimento precoce na resposta imune inflamatória e seu impacto no reparo ósseo. Nossos resultados demonstraram que o grupo AGING apresentou aumento da expressão de mRNA de interleucinas pró-inflamatórias e diminuição da expressão de mRNA de interleucinas regulatórias. Níveis mais baixos de fatores de crescimento como níveis de FGF1, Tfgb1 e Vegfa mRNA também estavam presentes no grupo AGING. Marcadores relacionados a macrófagos, como iNOS, ARG e FIZZ, apresentaram regulação negativa no grupo AGING. Marcadores de células-tronco também se mostraram diminuídos no grupo AGING em vários períodos experimentais, em comparação com o grupo controle (p<0,05). O grupo AGING também apresentou aumento da densidade de fibras e fibroblastos de acordo com o aumento de Col1A2, Col1A1 e MMP8 (p<0,05) e diminuição geral nas BMPs 2, 4 e 7 e em vários marcadores ósseos (p<0,05). Consequentemente, a densidade óssea no grupo AGING foi menor com menor contagem de osteoblastos (p<0,05). Nossos resultados apontam para um possível perfil pró-inflamatório de baixo grau e diferenciação retardada de células progenitoras ósseas. No entanto, tais alterações não parecem prejudicar o processo de reparo ósseo, uma vez que o alvéolo foi preenchido com novo osso ao final do período experimental.

This study evaluated the dynamics of macrophage polarization and the impact of its modulation, by drugs and by the aging process, on the outcome of the alveolar bone repair process in mice. Initially, C57Bl-6 submitted to upper incisor extraction was treated with Paclitaxel (PTX, at 1 mg/kg/week, 10 mg/kg/week and 10 mg/kg/48h doses), previously described as a M1 polarizing compound. Overall, PTX treated groups tendent to show greater density of fibroblasts and fibers, showing lower density of bone tissue in the 7-days period (p<0.05). PTX groups also showed higher density of vessels. PTX at 1 and 10 mg/kg/week dose, showed mostly a downregulation in inflammatory cells, while PTX at 10 mg/kg/48h dose showed a higher count in the inflammatory cells. Despite of these alterations, alveolar bone repair proceeded appropriately, in all PTX treated groups. Conversely, when tested in a distinct inflammatory context (i.e. chronic inflammatory experimental periapical lesions) PTX administration was associated with increased lesion progression/severity, associated with less M2(CD206+) cells numbers, lower ARG1 expression (p<0.05)and M1(CD80+) cells count associated with higher expression of several pro-inflammatory mediators (p<0.05), suggesting that PTX capacity to promote M1 pro-inflammatory profile may depend on the nature of inflammatory microenvironment. The next step was the evaluation of of Ibuprofen (IBU, 40 mg/kg and 200 mg/kg) effects on macrophages polarization dynamics and alveolar bone repair outcome. Our results showed that the IBU groups showed /decreased (?) inflammatory cells count, which was more pronounced in the at the 200 mg/kg dose (p<0.05). Also, the IBU group, at 40 mg/kg, showed lower count of CD206+ and lower count of GR1+ cells at the 3-days period (p<0.05). Despite such alterations, Ibuprofen therapy didnt show to impair the bone healing process, as commonly mentioned in the literature. Finally, we evaluated the possible influence of early aging associated changes in inflammatory immune response and its impact in bone repair. Our results demonstrated that the AGING group presented increased mRNA expression of pro-inflammatory interleukins and downregulated mRNA expression of the regulatory interleukins. Lower levels of growth factors as FGF1, Tfgb1 and Vegfa mRNA levels were also present in AGING group. Macrophage related markers, such iNOS, ARG and FIZZ showed downregulation in AGING group. Stem cell markers also showed downregulation in the AGING group in several experimental periods, compared with the control group (p<0.05). The AGING group also showed increased density in fibers and fibroblasts accordingly with the upregulation in Col1A2, Col1A1 and MMP8 (p<0.05) and general decrease in BMPs 2, 4 and 7 and in a several bone markers (p<0.05). Accordingly, bone density in the AGING group was lower with lower counts of osteoblasts (p<0.05). Our results points to a possible low grade pro-inflammatory profile and delayed differentiation of bone progenitor cells. However, such alterations didnt seem to impair bone healing process, since the as the alveolar socket was filled with new bone at the end of the experimental period.