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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.58.2020.tde-05092019-160947
Document
Author
Full name
Fernanda Regina Ribeiro Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2015
Supervisor
Committee
Silva, Francisco Wanderley Garcia de Paula e (President)
Carvalho, Marianne de Vasconcelos
Pereira, Leonardo Biscaro
Queiroz, Alexandra Mussolino de
Silva, Léa Assed Bezerra da
Title in Portuguese
Papel da via ciclo-oxigenase na inflamação e reabsorção óssea periapical induzidas pelo lipopolissacarídeo bacteriano
Keywords in Portuguese
Celecoxibe
Ciclooxigenase
Indometacina
Inflamação
Lipopolissacarídeo bacteriano
Osteoclastogênese
Reabsorção óssea
Abstract in Portuguese
Durante o processo inflamatório, mediadores são liberados com o objetivo de estimular a resposta imune celular e humoral. Através da ação da enzima ciclo-oxigenase ocorrem modificações estruturais na cadeia do ácido araquidônico levando a síntese de prostaglandinas, potenciais responsáveis pela regulação do metabolismo ósseo durante eventos inflamatórios. Dessa maneira, o objetivo deste estudo foi avaliar o papel da enzima ciclo-oxigenase na inflamação pulpar e reabsorção óssea periapical, após inoculação de lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) na câmara pulpar de molares de camundongos. Foram utilizados 144 camundongos C57BL/6, nos quais foram inoculados na câmara pulpar dos primeiros molares uma solução contendo LPS de E. Coli (1,0mg/ml). Decorridos os períodos experimentais de 7, 14, 21 e 28 dias, os animais foram submetidos à eutanásia e os blocos contendo dente e osso foram removidos para processamento histotécnico e extração de RNA. Os efeitos do bloqueio farmacológico com indometacina (inibidor não seletivo de COX) e celecoxibe (inibidor seletivo de COX-2) na expressão de RANK, RANKL, OPG e outros genes envolvidos no metabolismo ósseo foram investigados. Cortes histológicos foram realizados, corados por hematoxilina e eosina, marcados para imunohistoquímica para COX-2 e analisados por microscopia de luz convencional. O recrutamento de células inflamatórias mononucleares e polimorfonucleares para o tecido pulpar foi avaliado em três regiões da polpa radicular (cervical, média e apical). Em seguida, foi realizada a avaliação da expressão gênica por meio de transcrição reversa e reação da polimerase em cadeia em tempo real (qRT-PCR), utilizando o sistema TaqMan® e por meio de um ensaio de PCR Array (Osteogenesis RT² Profiler PCR Array). A inoculação de LPS na câmara pulpar de molares de camundongos foi capaz de induzir a expressão do gene Ptgs2, responsável pela codificação da enzima COX-2, envolvida no metabolismo do ácido araquidônico, assim como dos receptores para PGE2 Ptger1, Ptger3 e Ptger4. Concomitantemente houve a indução da expressão dos genes Tnfrsf11a, Tnfsf11 e Tnfrsf11b, responsáveis pela codificação dos moduladores da osteoclastogênese RANK, RANKL e OPG, respectivamente. Indometacina e Celecoxibe, inibidores não-seletivo e seletivo de COX-2, respectivamente, modularam diferencialmente a expressão dos genes Tnfrsf11a, Tnfsf11 e Tnfrsf11b. Histologicamente, os medicamentos utilizados não inibiram o desenvolvimento da reabsorção óssea na região periapical. Durante o período de 28 dias, em animais em que o LPS foi inoculado e administrado Indometacina, foi observado um aumento significante da lesão periapical. Alguns genes relacionados ao anabolismo ósseo tiveram sua expressão aumentada nos períodos iniciais de resposta à inoculação de LPS na câmara pulpar, com a inibição da via ciclo-oxigenase, como: Bmpr1b, Col10a1, Col14a1, Col17a1, Ahsg e Msx1. Tendo em vista que Celecoxibe e Indometacina modularam diferencialmente a expressão de genes envolvidos no metabolismo ósseo após inoculação de LPS, parece existir um papel distinto para COX-1 e COX-2 no desenvolvimento da lesão periapical.
Title in English
Role of cyclooxygenase in inflammation and periapical bone resorption induced by bacterial lipopolyssacharide
Keywords in English
Bacterial lipopolysaccharide
Bone metabolism
Celecoxib
Cyclooxygenase
Indomethacin
Inflammation
Osteoclastogenesis
Abstract in English
During the inflammatory process, mediators are released in order to stimulate cellular and humoral immune response. Through the action of the enzyme cyclooxygenase structural changes occur in the chain of arachidonic acid leading to prostaglandin synthesis, potentially responsible for regulating bone metabolism during inflammatory events. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of the enzyme cyclooxygenase in pulp inflammation and periapical bone resorption after inoculation of bacterial lipopolysaccharide (LPS) in the pulp chamber of mouse molars. One hundred and forty four mice were C57BL/6 mice were inoculated in which the pulp chamber of the first molar with a solution containing E. coli LPS (1.0 mg / ml). After experimental periods of 7, 14, 21 and 28 days, the animals were euthanized and the blocks containing teeth and bone were removed to histotechnical processing and RNA extraction. The effects of pharmacologic blockade with indomethacin (non-selective COX inhibitor) and celecoxib (selective COX-2) on the expression of RANK, RANKL, OPG and other genes involved in bone metabolism were investigated. Histological sections were made and stained with hematoxylin and eosin, marked for immunohistochemistry for COX-2 and analyzed by conventional light microscopy. The recruitment of polymorphonuclear and mononuclear inflammatory cells to the pulp tissue was evaluated in three regions of the root pulp (cervical, middle and apical). Then, the evaluation of gene expression by reverse transcription and polymerase chain reaction was performed in real-time (qRT-PCR) using the TaqMan system and using a PCR assay Array (Osteogenesis profiler PCR array RT²). LPS inoculation of mice in the pulp chamber molar was able to induce the expression of Ptgs2 gene responsible for encoding COX-2 enzyme involved in the metabolism of arachidonic acid, as well as receptors for PGE2 Ptger1, Ptger3 and Ptger4. Simultaneously there was induction of the expression of genes Tnfrsf11a, Tnfrsf11b and Tnfsf11 responsible for encoding modulators of osteoclastogenesis RANK, OPG and RANKL, respectively. Celecoxib and Indomethacin, non-selective and selective inhibitors of COX-2, respectively, differentially modulate expression of genes Tnfrsf11a, Tnfrsf11b and Tnfsf11. Histologically, the drugs used did not inhibit the development of bone resorption in the periapical region. During the period of 28 days in the animals inoculated and LPS was administered Indomethacin was observed a significant increase of the periapical lesion. Some genes related to bone anabolism had to be increased in the initial stages of response to LPS inoculation in the pulp chamber, with the inhibition of the cyclooxygenase, such as Bmpr1b, Col10a1, Col14a1, Col17a1, Ahsg and Msx1. Considering that Celecoxibe and Indomethacin modulated differentially expression of genes involved in bone metabolism after inoculation of LPS, there seems to be a distinct role for COX-1 and COX-2 in periapical lesion development.
 
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Publishing Date
2020-01-16
 
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