O aumento na produção de citocinas pró-inflamatórias é um fator importante na patogênese e progressão da doença periodontal e da osteoporose. A modulação da expressão de marcadores do tecido ósseo e de permeabilidade intestinal por meio de probióticos pode ser uma potencial alternativa de tratamento quando ambas as condições estão associadas. O propósito deste estudo foi avaliar o efeito de dois agentes probióticos, Bifidobacterium animalis subs. Lactis HN019 (HN019) e Lacticaseibacillus casei 01 (LC01) em ratas ovariectomizadas (OVX) com e sem doença periodontal (DP) induzida por ligadura. Foram utilizadas 66 ratas divididas em 6 grupos (n=11): C-OVX (controle), C-OVX-HN019 (controle, com probiótico HN019), C-OVX-LC01 (controle, com probiótico LC01), DP-OVX (doença periodontal) e DP-OVX-HN019 (doença periodontal, com HN019), DP-OVX-LC01 (doença periodontal, com LC01). No dia 0 do experimento, todos os animais foram submetidos à OVX. Após 8 semanas, os animais dos grupos HN019 e LC01 receberam administração sistêmica da cepa probiótica (B. lactis HN019 ou L. casei 01), durante 8 semanas. 14 semanas após o início do experimento, foi induzida DP nos animais dos grupos DP-OVX, DP-OVX-HN019 e DP-OVX-LC01. Estes animais também receberam administrações tópicas da terapia probiótica no dia de colocação das ligaduras, e aos 3 e 7 dias após. Os animais foram eutanasiados 16 semanas após o início do experimento. Nos tecidos periodontais foram analisados a perda óssea e de inserção conjuntiva por meio de micro-CT e histomorfometria, e marcadores de metabolismo ósseo (fosfatase ácida resistente ao tartarato - TRAP, osteoprotegerina - OPG e ligante do receptor do ativador do fator nuclear kappa B - RANKL), por imunohistoquímica. Nos tecidos intestinais foram analisadas as alturas de vilosidade e profundidades de cripta, por meio de histomorfometria, e a expressão de marcadores de permeabilidade intestinal (E-caderina e Claudina-1), por imunohistoquímica. Os níveis de estradiol foram avaliados por meio de ensaio imunoenzimático. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística (p < 0,05). O grupo DP-OVX apresentou maior perda de osso alveolar, maiores razões RANKL/OPG, maior expressão de TRAP e menores níveis de estradiol quando comparado ao grupo C-OVX (p < 0,05). Considerando os grupos com DP e tratados com probióticos, apenas o grupo DP-OVX-LC01 apresentou maior área e volume de osso nas análises microtomográficas e histométricas quando comparado ao grupo DP-OVX (p < 0,05). Na análise de parâmetros que refletem a qualidade da microarquitetura óssea (análise microtomográfica), os grupos DP-OVX-LC01 e DP-OVX-HN019 demonstraram menor espaçamento de trabéculas ósseas, maior número de trabéculas ósseas e maior densidade de conectividade óssea quando comparados ao grupo DP-OVX (p < 0,05). O grupo DP-OVX-LC01 apresentou menor porosidade óssea quando comparado ao grupo DP-OVX-HN019 (p < 0,05). Uma menor expressão de TRAP e da razão RANKL/OPG, bem como maiores expressão de E-caderina e Claudina-1 e maiores níveis de estradiol foram observados nos grupos DP-OVX-LC01 e DP-OVX-HN019 quando comparados ao grupo DP-OVX (p < 0,05). No ambiente intestinal, considerando os grupos com DP e tratados com probióticos, apenas o grupo DP-OVX-LC01 demonstrou maior altura de vilosidades quando comparado ao grupo DP-OVX (p < 0,05). Um efeito da terapia probiótica foi também observado nos grupos sem DP. Apenas o grupo C-OVX-LC01 apresentou maior quantidade e melhor qualidade ósseas (análises microtomográficas), bem como maior expressão de OPG nos tecidos periodontais e maior profundidade de criptas e altura de vilosidades intestinais quando comparado ao grupo C-OVX (p < 0,05). Ambos os grupos C-OVX-LC01 e C-OVX-HN019 apresentaram menores níveis de estradiol no soro e maior expressão de E-caderina e Claudina-1 nos tecidos intestinais quando comparados ao grupo C-OVX (p < 0,05). Dentro dos limites desse estudo, pode-se concluir que: i) a terapia probiótica aumentou os níveis de estradiol e reduziu a permeabilidade intestinal em ratas ovariectomizadas e seus efeitos no osso alveolar e na morfologia intestinal foram cepa dependentes; ii) a cepa probiótica Lacticaseibacillus casei 01 foi mais efetiva que a cepa probiótica Bifidobacterium animalis subs. Lactis HN019 para a redução da destruição de osso alveolar decorrente da doença periodontal experimental em ratas ovariectomizadas.

The increased production of pro-inflammatory cytokines is an important factor in the pathogenesis and progression of periodontal disease and osteoporosis. Modulation of the expression of markers on bone tissue and intestinal permeability using probiotics may be a potential treatment alternative when both conditions are associated. The purpose of this study was to evaluate the effect of two probiotic agents, Bifidobacterium animalis subs. lactis HN019 (HN019) and Lacticaseibacillus casei 01 (LC01) in ovariectomized (OVX) rats with ligature-induced periodontitis. Sixty-six female rats were divided into 6 groups (n=11): C-OVX (control, without probiotic), C-OVX-HN019 (control, with probiotic B. lactis HN019), C-OVX-LC01 (control, with probiotic LC01), DP-OVX (periodontal disease) and DP-OVXHN019 (periodontal disease, with HN019), DP-OVX-LC01 (periodontal disease, with probiotic LC01). On day 0 of the experiment, all animals were submitted to OVX. After 8 weeks, the animals in the HN019 and LC01 groups received systemic administration of the probiotic strain (B. lactis HN019 or L. casei 01) for 8 weeks. 14 weeks after the beginning of the experiment, the periodontitis was induced in the animals of the DP-OVX, DP-OVX-HN019 and DP-OVX-LC01 groups, using ligatures around the lower first molars. These animals also received topical administrations of probiotic therapy on the day of placement of the ligatures, as well as at 3 and 7 days after. All animals were euthanized 16 weeks after the beginning of the experiment. In periodontal tissues, the bone loss and interproximal attachment loss was assessed using micro-CT, histomorphometric analysis, and determination of bone metabolism markers (tartrate-resistant acid phosphatase - TRAP, osteoprotegerin - OPG and nuclear factor kappa B activator receptor ligand - RANKL) by immunohistochemistry. In intestinal tissues, the villous height and crypt depth were measured using histomorphometry and the expression of intestinal permeability markers (E-cadherin and Claudin-1), using immunohistochemistry. Estradiol levels were evaluated using an immunoenzimatic assay. The data obtained were submitted to statistical analysis (p < 0.05). The DP-OVX group showed increased alveolar bone loss, higher RANKL/OPG ratios, increased TRAP expression, and lower estradiol levels compared to the C-OVX group (p < 0.05). Among the DP groups treated with probiotics, only the DP-OVX-LC01 group exhibited greater area and volume of bone in microtomographic and histometric analyses compared to the DP-OVX group (p < 0.05). In the analysis of parameters reflecting the quality of bone microarchitecture (microtomographic analysis), both the DP-OVX-LC01 and DP-OVX-HN019 groups demonstrated reduced trabecular spacing, increased number of trabeculae, and higher bone connectivity density compared to the DP-OVX group (p < 0.05). The DP-OVX-LC01 group exhibited lower bone porosity compared to the DP-OVX-HN019 group (p < 0.05). Lower TRAP expression and RANKL/OPG ratio, as well as higher expression of E-cadherin and Claudin-1 and higher estradiol levels, were observed in the DP-OVX-LC01 and DP-OVX-HN019 groups compared to the DP-OVX group (p < 0.05). In the intestinal environment, considering the DP groups treated with probiotics, only the DP-OVX-LC01 group demonstrated greater villous height compared to the DP-OVX group (p < 0.05). A probiotic therapy effect was also observed in the non-DP groups. Only the C-OVX-LC01 group showed greater quantity and better quality of bone (microtomographic analyses), as well as higher expression of OPG in periodontal tissues and greater depth of crypts and height of intestinal villi compared to the C-OVX group (p < 0.05). Both the C-OVXLC01 and C-OVX-HN019 groups exhibited lower serum estradiol levels and higher expression of Ecadherin and Claudin-1 in intestinal tissues compared to the C-OVX group (p < 0.05). Within the limits of this study, it can be concluded that: i) probiotic therapy increased estradiol levels and reduced intestinal permeability in ovariectomized rats, and its effects on alveolar bone and intestinal morphology were strain-dependent; ii) the probiotic strain Lacticaseibacillus casei 01 was more effective than the probiotic strain Bifidobacterium animalis subs. lactis HN019 in reducing alveolar bone destruction resulting from experimental periodontal disease in ovariectomized rats.