O propósito deste estudo foi avaliar diferentes mecanismos imunológicos, microbiológicos, genéticos e metabólicos envolvidos na correlação entre a perda óssea alveolar decorrente da doença periodontal (DP) experimental e a síndrome metabólica (SM) induzida por dieta hipercalórica rica em gorduras (HFD) em ratos, bem como os possíveis efeitos do agente probiótico Bifidobacterium animalis subsp. lactis HN019 como estratégia terapêutica e/ou preventiva para a associação DP-SM. Foram utilizados 96 ratos Wistar Hannover machos divididos em grupos com SM e sem SM. Esses dois grandes grupos foram aleatoriamente subdivididos em subgrupos com e sem DP induzida por ligaduras e de acordo com o protocolo alimentar recebido (grupos tratados com probiótico - P e grupos não tratados com probióticos), constituindo as seguintes situações: SM (com SM, n = 12) e C (sem SM, n = 12); SMP (com SM e tratado com P, n = 12) e CP (sem SM e tratado com P, n = 12); SMDP (Com SM e com DP, n = 12) e DP (sem SM e com DP, n = 12); SMDPP (com SM, com DP e tratado com P, n = 12) e DPP (sem SM, com DP e tratado com P, n = 12) . Os animais dos grupos SM receberam HFD durante 16 semanas para indução da SM. Nos grupos CP, DPP, SMP e SMDPP, o probiótico B. lactis HN019 foi adicionado diariamente na água dos animais na proporção de 1 x 101o UFC/mL. Todos os animais ingeriram a mesma quantidade de probiótico durante todo o período experimental. O consumo de probióticos não ultrapassou 8 semanas e foi iniciado na 8a semana experimental. Na 14a semana do estudo, a DP foi induzida por meio da colocação de ligaduras que permaneceram durante 14 dias nos primeiros molares inferiores dos animais dos grupos DP, DPP, SMDP e SMDPP. Todos os animais foram eutanasiados 16 semanas após o início do experimento. Foram avaliados: parâmetros metabólicos, antropométricos e pressão arterial invasiva; níveis de proteinúria; aspectos histopatológicos e histomorfometricos dos tecidos periodontais, hepáticos, intestinais e esplênico; perfil de adipocinas de tecido gorduroso branco (qRT-PCR) e perfil microbiológico das fezes (qRT-PCR). Os dados foram analisados estatisticamente (p < 0,05). A SM promoveu diversas alterações nos parâmetros imunológicos, microbiológicos, genéticos e metabólicos analisados. O grupo SM apresentou valores de peso, índice de massa corporal, circunferência abdominal, colesterol total, triglicerídeos, ácidos graxos, glicemia em jejum, HOMA-IR, pressão arterial média, expressão gênica de receptor de leptina (LEPR), nicotinamida fosforibosil transferase (NAMPT) e proteína ligante de ácidos graxos tipo 4 (FABP4), percentual de hepatócitos gordurosos (esteatose hepática) e perda de inserção conjuntiva periodontal significativamente maiores que aqueles do grupo C (p < 0,05). No ambiente intestinal, observou-se menor altura de vilosidades - AV (íleo) e de profundidade de criptas - PC (duodeno e íleo) no grupo SM quando comparado ao grupo C. A colocação de ligaduras foi capaz de reproduzir os eventos de perda óssea e de inserção conjuntiva nos tecidos periodontais. Os grupos SMDP e DP apresentaram maior perda de osso alveolar e de inserção conjuntiva do que os grupos SM e C, respectivamente (p < 0,05). Considerando os dados de perda óssea alveolar, correlações fortes foram encontradas com os seguintes parâmetros: esteatose hepática, expressão gênica de NAMPT, ácidos graxos, PC e proteinúria; correlações moderadas foram encontradas com a expressão gênica de LEPR; e correlações fracas foram encontradas com os níveis de Bacteroidetes nas fezes. O grupo SMDP, o qual apresentava diversos parâmetros imunológicos, microbiológicos, genéticos e metabólicos alterados, apresentou maior perda de osso alveolar do que o grupo DP (p < 0,05). A terapia probiótica foi capaz de reduzir nos grupos SMP e SMDPP as alterações de diversos parâmetros que se correlacionaram com a perda óssea alveolar. Diferenças significativas foram observadas entre os grupos SM e SMP em triglicerídeos, LDL, ácidos graxos, LEPR, NAMPT, AV (íleo), PC (íleo), razão AV/PC (íleo) e percentual de hepatócitos gordurosos. Quando se compara os grupos SMDP e SMDPP, diferenças significativas foram observadas em colesterol total, triglicerídeos, ácidos graxos, FABP4, LEPR, NAMPT, percentual de hepatócitos gordurosos, AV (duodeno, jejuno e íleo), razão AV/PC (duodeno, jejuno e íleo) e proporções de Firmicutes e Bacteroidetes nas fezes. O grupo SMDPP apresentou menor perda de osso alveolar e de inserção conjuntiva quando comparado ao grupo SMDP (p < 0,05). Dentro dos limites desse estudo, pode-se concluir que: i) alguns fatores microbiológicos, genéticos e metabólicos podem explicar a maior susceptibilidade ao desenvolvimento de DP com maior gravidade em animais com SM; ii) a terapia probiótica utilizando B. lactis HN019 em animais com SM e DP é capaz de modular diversos fatores microbiológicos, genéticos e metabólicos, promovendo impacto significativo na redução da gravidade dos danos ocasionados pela DP nos tecidos periodontais.

The purpose of this study was to evaluate different immunological, microbiological, genetic and metabolic mechanisms involved in the correlation between alveolar bone loss resulting from experimental periodontal disease (PE) and metabolic syndrome (MS) induced by a high-fat hypercaloric diet (HFD) in rats, as well as the possible effects of the probiotic agent Bifidobacterium animalis subsp. lactis HN019 as a therapeutic and/or preventive strategy for the PE-MS association. Ninety-six male Wistar Hannover rats were divided into groups with and without MS. These two large groups were randomly subdivided into subgroups with and without ligature-induced PE and according to the food protocol received (groups treated with probiotic - P and groups not treated with probiotics), constituting the following situations: MS (with MS, n = 12) and C (without SM, n = 12); MSP (with SM and treated with P, n = 12) and P (without SM and treated with P, n = 12); MSPE (With SM and with PD, n = 12) and PE (without SM and with PD, n = 12); MSEPP (with MS, with PE and treated with P, n = 12) and EPP (without SM, with DP and treated with P, n = 12). The animals in the MS groups received HFD for 16 weeks to induce MS. In the P, EPP, MSP and MSEPP groups, the probiotic B. lactis HN019 was added daily to the animals' water at a rate of 1 x 101o CFU/mL. All animals ingested the same amount of probiotic throughout the experimental period. The consumption of probiotics did not exceed 8 weeks and started in the 8th experimental week. In the 14th week of the study, PE was induced by placing ligatures that remained for 14 days on the lower first molars of the animals in the PE, EPP, MSEP and MSEPP groups. All animals were euthanized 16 weeks after the start of the experiment. The following were evaluated: metabolic, anthropometric and invasive blood pressure parameters; proteinuria levels; histopathological and histomorphometric aspects of periodontal, hepatic, intestinal and splenic tissues; white fat tissue adipokine profile (qRT-PCR) and stool microbiological profile (qRT-PCR). Data were statistically analyzed (p < 0.05). MS promoted several changes in the immunological, microbiological, genetic and metabolic parameters analyzed. The MS group presented values of weight, body mass index, waist circumference, total cholesterol, triglycerides, fatty acids, fasting glucose, HOMA-IR, mean arterial pressure, leptin receptor (LEPR) gene expression, nicotinamide phosphoribosyl transferase (NAMPT) and fatty acid binding protein type 4 (FABP4), percentage of fatty hepatocytes (hepatic steatosis) and loss of periodontal connective attachment were significantly higher than those in group C (p < 0.05). In the intestinal environment, lower villus height - AH (ileum) and crypt depth - CD (duodenum and ileum) were observed in the MS group when compared to the group. The placement of ligatures was able to reproduce the events of bone loss and connective attachment in periodontal tissues. The MSEP and PE groups showed greater loss of alveolar bone and conjunctival attachment than the MS and C groups, respectively (p < 0.05). Considering the alveolar bone loss data, strong correlations were found with the following parameters: hepatic steatosis, NAMPT gene expression, fatty acids, P and proteinuria; moderate correlations were found with LEPR gene expression; and weak correlations were found with levels of Bacteroidetes in feces. The MSEP group, which had several altered immunological, microbiological, genetic and metabolic parameters, showed greater alveolar bone loss than the PE group (p < 0.05). Probiotic therapy was able to reduce changes in several parameters that correlated with alveolar bone loss in the MSP and MSEPP groups. Significant differences were observed between the SM and SMP groups in triglycerides, LDL, fatty acids, LEPR, NAMPT, AH (ileum), CD (ileum), AH/CD ratio (ileum) and percentage of fatty hepatocytes. When comparing the SMDP and SMDPP groups, significant differences were observed in total cholesterol, triglycerides, fatty acids, FABP4, LEPR, NAMPT, percentage of fatty hepatocytes, AH (duodenum, jejunum and ileum), AH/CD ratio (duodenum, jejunum and ileum) and proportions of Firmicutes and Bacteroidetes in feces. The SMDPP group showed less loss of alveolar bone and conjunctival attachment when compared to the MSEP group (p < 0.05). Within the limits of this study, it can be concluded that: i) some microbiological, genetic and metabolic factors can explain the greater susceptibility to the development of more severe PE in animals with MS; ii) probiotic therapy using B. lactis HN019 in animals with MetS and PE is able to modulate several microbiological, genetic and metabolic factors, promoting a significant impact on reducing the severity of damage caused by PE in periodontal tissues.