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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.58.2023.tde-25102023-163425
Document
Author
Full name
Maria Cecilia Gorita dos Santos
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2023
Supervisor
Committee
Stuani, Maria Bernadete Sasso (President)
Castro, Amanda Cunha Regal de
Monteiro, Patricia Maria
Souza, Valéria Oliveira Pagnano de
Title in Portuguese
Influência da doxiciclina (SDD) em ratas osteopênicas, sobre o periodonto de sustentação, após a movimentação dentária induzida ortodonticamente
Keywords in Portuguese
Alendronato de sódio
Doxiciclina
Movimentação dentária
Ortodontia
Osteoporose
Ovariectomia
Remodelação óssea
Abstract in Portuguese
Introdução: O fechamento de espaços no arco dentário por meio da movimentação dentária ortodôntica é um grande desafio, principalmente em pacientes com osteoporose. Objetivos: Comparar o efeito do uso da doxiciclina em doses subantimicrobianas (DDS) com o alendronato de sódio (ALN), após a movimentação dentária induzida ortodonticamente (MDIO), nos seguintes parâmetros: 1) variação da massa corpórea; 2) taxa de movimento dentário; quantificação histomorfométrica do osso na região de furca do dente movimentado; e 3) expressão dos genes Tnfrsf11a (RANK), Tnfsf11 (RANKL), Tnfrsf11b (OPG), através do PCR-RT. Materiais e Métodos: Foram utilizadas 96 ratas Wistar (Rattus norvegicus), distribuídas aleatoriamente em seis grupos: SHAM (Controle Negativo - operação falsa); DOX (ratas expostas à doxiciclina 30 mg/kg/dia); ALN (ratas expostas ao alendronato de sódio 0,7 mg/kg/semana); OVX (ratas ovariectomizadas); OVX+DOX (ratas ovariectomizadas expostas à doxiciclina 30 mg/kg/dia); OVX+ALN (ratas ovariectomizadas expostas ao alendronato de sódio 0,7 mg/kg/semana). Todos os grupos, com exceção do SHAM, tiveram seus modelos de indução à osteopenia por 90 dias, e, em seguida, os grupos que receberam o medicamento foram submetidos às doses de 30 mg/kg/dia (doxiciclina) ou 0,7 mg/kg/semana (alendronato de sódio), ambos por 60 dias. O período experimental total foi de 150 dias. A movimentação ortodôntica foi realizada durante as duas últimas semanas de administração das medicações. Para isso, usou-se uma mola fechada de níquel-titânio entre o primeiro molar superior direito e os incisivos centrais. O primeiro molar superior esquerdo foi utilizado como controle, sem movimentação em todos os grupos. O peso das ratas foi aferido semanalmente. Após a eutanásia dos animais, as maxilas foram removidas e processadas para avaliação microscópica, para análise do osso alveolar e quantificação da movimentação dentária, e para o PCR-RT. Os resultados foram submetidos ao teste estatístico ANOVA; havendo diferenças, o post-test de Tukey foi realizado para especificar as diferenças, ambos com significância de p≤0,05. Resultados: Houve aumento da massa corpórea em todos os animais ao final do experimento, com diferença estatisticamente significativa, quando comparou-se os grupos que sofreram ovarectomia, com os seus respectivos controles. Houve movimentação significante nos dois períodos de observação, (p<0,05) em todos os grupos, em comparação aos lados sem movimentação. Entretanto, no grupo ovariectomizado houve maior quantidade de movimentação dentária induzida, comparado com os outros grupos, com resultado estatisticamente significante aos 7 e 14 dias, com p≤0,05. Em relação à porcentagem e osso formado, observou-se que no período 7 dias houve uma diminuição estatisticamente significativa (p<0,0001) nos grupos que sofreram ovarectomia (OVX, OVX+DOX e OVX+ALN), e no período de 14 dias, a porcentagem de osso voltou a subir em todos os grupos, sendo esse aumento mais expressivo nos grupos tratados com ALN e DOX, e menor no grupo OVX. Em relação à expressão gênica, a DOX e ALN foram capazes de aumentar a expressão, tanto do RANKL quanto da OPG. O grupo OVX apresentou o menor "turnover" ósseo no início do processo de reparo alveolar, representado pela relação de OPG/RANKL, porém apresentou uma brusca diminuição aos 14 dias. Conclusão: Neste modelo experimental, a ovariectomia atrasou o processo de reparo alveolar e alterou o turnover ósseo após a aplicação da força ortodôntica. O alendronato de sódio, na dosagem empregada, diminuiu a quantidade de movimentação dentária induzida, em comparação ao grupo OVX, sendo similar ao grupo controle, e o uso da doxiciclina em doses subantimicrobianas (DDS) teve um papel chave na remodelação óssea e contribuiu positivamente em ossos de ratas acometidas pela osteopenia induzida por ovariectomia, podendo ser um substituto ao ALN; porém, os valores iniciais da histometria e expressão gênica da tríade RANK-RANL-OPG não foram restabelecidos completamente.
Title in English
Influence of doxycycline (SDD) in osteopenic rats on the support periodontium after orthodontic tooth movement
Keywords in English
Bone remodeling
Doxycycline
Orthodontics
Osteoporosis
Ovariectomy
Sodium alendronate
Tooth movement
Abstract in English
Introduction: The closure of spaces in the dental arch through orthodontic tooth movement is a great challenge, especially in patients with osteoporosis. Objectives: To compare the effect of the use of doxycycline in subantimicrobial doses (DDS) with sodium alendronate (ALN), which is the standard drug for the treatment of osteoporosis, after orthodontically induced tooth movement (MDIO), in the following parameters: 1) variation of body mass; 2) the rate of tooth movement; histomorphometric quantification of the bone in the furca region of the moved tooth; and 3) expression of the genes Tnfrsf11a (RANK), Tnfsf11 (RANKL), Tnfrsf11b (OPG), through PCR-RT. Materials and Methods: 96 female Wistar rats (Rattus norvegicus), randomly distributed in six groups: SHAM (Negative Control - false operation); DOX (rats exposed to doxycycline 30 mg/kg/day); ALN (rats exposed to sodium alendronate 0.7 mg/kg/week); OVX (ovariectomized rats); OVX+DOX (ovariectomized rats exposed to doxycycline 30 mg/kg/day); OVX+ALN (ovariectomized rats exposed to sodium alendronate 0.7 mg/kg/week). All groups, with the exception of SHAM, had their osteopenia induction models for 90 days, and then the groups that received the drug were submitted to doses of 30 mg/kg/day (doxycycline) or 0.7 mg/kg/week (sodium alendronate), both for 60 days. The total experimental period was 150 days. Orthodontic movement was performed during the last two weeks of medication administration, using a closed nickel-titanium spring between the first right upper molar and the central incisors. The first, left upper molar was used as a control without movement in all groups. The weight of the rats was measured weekly on a precision scale in the vivarium. After euthanasia of the animals, the maxillae were removed and processed for microscopic evaluation for analysis of the alveolar bone and quantification of tooth movement, and for RT-PCR, evaluating the gene expression of Tnfrsf11a (RANK), Tnfsf11 (RANKL), Tnfrsf11b (OPG). The results were submitted to the ANOVA statistical test, with differences in Tukey's post-test was performed to specify the differences, both with significance of p≤0.05. Results: There was an increase in body mass in all animals at the end of the experiment, with a statistically significant difference when comparing the groups that underwent ovariectomy with their respective controls. There was significant movement in the two observation periods (p<0.05) in all groups compared to the sides without movement. However, in the ovariectomized group there was a greater amount of induced tooth movement compared to the other groups, with a statistically significant result at 7 and 14 days, with p≤0.05. Regarding the percentage and bone formed, it was observed that in the period seven days there was a statistically significant decrease (p<0.0001) in the groups that underwent ovariectomy (OVX, OVX+DOX and OVX+ALN), and in the period of 14 days the percentage of bone rose again in all groups, and this increase was more expressive in the groups treated with ALN and DOX and lower in the OVX group. Regarding gene expression, DOX and ALN were able to increase the expression of both RANKL and OPG. The OVX group presented the lowest bone turnover at the beginning of the alveolar repair process represented by he PG/RANKL ratio, but presented a sharp decrease at 14 days. Conclusion: In this experimental model, ovariectomy delayed the alveolar repair process and altered bone turnover after the application of orthodontic force. Sodium alendronate at the dosage used decreased the amount of tooth movement induced compared to the OVX group, being similar to the control group. The use of doxycycline in subantimicrobial doses (DDS), had a key role in bone remodeling and contributed positively in bones of rats affected by ovariectomy-induced osteopenia, and may be a substitute for ALN, but did not completely reestablish the initial values of histometry and gene expression of the RANK-RANL-OPG triad.
 
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Publishing Date
2023-11-27
 
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