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Título: Modelo experimental de hipernocicepção facial e artrite na articulação temporomandibular induzida por zymosan em ratos e estudo da via da hemeoxigenase-1/biliverdina/monóxido de carbono
Título em inglês: Experimental model of facial hypernociception and arthritis in the temporomandibular joint induced by zymosan in rats and study the route of hemeoxigenase-1 / biliverdina / carbon monoxide
Autor(es): Chaves, Hellíada Vasconcelos
Orientador(es): Brito, Gerly Anne de Castro
Palavras-chave: Dor Facial
Articulação Temporomandibular
Data do documento: 2012
Citação: CHAVES, H. V. ; BRITO, G. A. C. (2012)
Resumo: Disfunção temporomandibular (DTM) é um distúrbio relacionado à função do sistema mastigatório que acomete as articulações temporomandibulares (ATM), os músculos mastigatórios e/ou estruturas associadas, embora os mecanismos envolvidos na inflamação e na dor da ATM sejam pouco compreendidos. Apesar do grande interesse que hemeoxigenase-1 (HO-1) tem recebido nos últimos anos e a forte evidência dos seus efeitos citoprotetores e anti-inflamatórios, o papel da via HO-1/bilivedina (BVD)/monóxido de carbono (CO) na dor e inflamação da ATM ainda não foi estudado. O objetivo deste estudo é estabelecer um modelo experimental de hipernocicepção articular e artrite na ATM de ratos induzida por zymosan (Zy), estudar a via HO-1/BVD/CO, seu mecanismo através do guanosina monofostato cíclico (GMPc)/canal de K+ sensível a ATP, e sua interligação com os mediadores inflamatórios fator de necrose tumoral alfa (TNFα) e interleucina-1 beta (IL-1β). Foram utilizados ratos Wistar machos (160-220 g). Injetou-se 40 µL de salina ou Zy (0,25; 0,5; 1 ou 2 mg) na ATM esquerda dos animais para indução de artrite. Esses animais foram sacrificados entre a 3ª h e 48ª h. Os parâmetros avaliados foram análise do limiar de hipernocicepção articular, contagem do influxo celular no lavado sinovial, estudo da permeabilidade vascular pelo extravasamento de azul de Evans, atividade de mieloperoxidase (MPO) e análise histopatológica. Os animais foram pré-tratados com hemina (indutor de HO-1; 0,1, 0,3 ou 1 mg/kg), DMDC (doador de CO; 0,025, 0,25 ou 2,5 µmol/kg), biliverdina (produto final da via; 1, 3 ou 10 mg/kg ), ZnPP IX (inibidor seletivo de HO-1; 1, 3 ou 9 mg/kg), ou com ODQ (12,5 µmol/kg, s.c.), inibidor de guanilato cilase solúvel, ou glibenclamida (10 mg/kg, i.p.), inibidor de canal de K+ sensível a ATP, prévio ao DMDC 2,5 µmol/kg. Também estudou-se a expressão gênica de HO-1, TNFα e IL-1β no tecido mole da ATM e no gânglio trigeminal e identificaram-se esses mediadores por imunohistoquímica. Realizou-se dosagem sérica de bilirrubina e de IL-1β no lavado sinovial. Observamos que Zy (2 mg) causou hipernocicepção articular, aumento do influxo celular no lavado sinovial, do extravasamento de azul de Evans e da atividade de MPO tempo-dependente entre a 3ª h e a 24ª h. A análise histopatológica mostrou que Zy (2 mg) induziu infiltrado celular na membrana sinovial (MS), no tecido conjuntivo periarticular, no tecido muscular esquelético e espessamento da MS na 6ª h após indução da artrite. A partir do 10º d observaram-se crescente infiltrado celular, constituído de mononuclerares, espessamento e fibrose da MS. Estimuladores da via HO-1/BVD/CO reduziram todos os parâmetros, e ZnPP IX, inibidor de HO-1, intensificou os parâmetros. Também comprovou-se o envolvimento de CO/GMPc/canal de K+ sensível a ATP, pois ODQ e glibenclamida reverteram a ação do DMDC. Observou-se aumento da expressão gênica e da presença de HO-1, TNFα e IL-1β na ATM e no gânglio trigeminal, sendo condrócitos, sinoviócitos e neutrófilos, na ATM, e corpo celular do neurônio aferente primário e células satélites da glia, no gânglio trigeminal, as células que foram positivas para HO-1, TNFα e IL-1β. Bilirrubina sérica encontrou-se aumentada, e IL-1β foi detectada no lavado sinovial. Portanto, nossos resultados sugerem que o modelo experimental proposto é adequado ao estudo da hipernocicepção articular e da artrite na ATM, e que a via HO-1/BVD/CO/GMPc/canal de K+ sensível a ATP participa da fisiopatologia do processo, sendo este o primeiro trabalho a estudar esta via na hipernocicepção articular na ATM. Ademais, o balanço entre a atividade de HO-1, TNFα e IL-1β são importantes no desenvolvimento da dor facial e da inflamação da ATM.
Abstract: Temporomandibular disorders (TMDs) encompass a group of musculoskeletal and neuromuscular conditions that involve the temporomandibular joints (TMJs), the masticatory muscles, and all associated tissues, although the mechanisms involved in the TMJ inflammation and pain are not clear. Beyond the great interest of the hemeoxigenase-1 (HO-1) and the evidence of its citoprotector and antiinflammatory effects, the role of the pathway HO-1/bilivedin (BVD)/carbon monoxide (CO) in the TMJ inflammation and pain was not yet investigated.The purpose of the study is to propose an experimental model of articular hypernociception and TMJ arthritis induced by zymosan (Zy), to investigate the role of the HO-1/BVD/CO and its mechanisms through GMPc/ K+ channel ATP sensitive pathway on these events and to evaluate its relationship with TNFα and IL-1β in rats. Inflammation was induced by intra-articular injection of zymosan (0.25, 0.5, 1 or 2mg) or saline into left TMJ. Mechanical hypernociception, cell influx, vascular permeability, myeloperoxidase activity, and histological changes were measured in TMJ lavages or tissues at selected time points. Hemin (0.1, 0.3 or 1 mg/kg), DMDC (0.025, 0.25 or 2.5 µmol/kg), Biliverdin (1, 3 or 10 mg/kg) or ZnPP (1, 3 or 9 mg/kg) was injected (s.c.) 60 min before zymosan. ODQ (12.5 µmol/kg; s.c.) or Glibenclamide (10 mg/kg; i.p.) was administered 1 h and 30 min prior to DMDC (2.5 µMol/Kg; s.c). The gene expression for mRNA from HO-1, TNF-α and IL-1β in the TMJ tissues and the trigeminal ganglia, and the gene expression was studied at selected time points. The level of bilirrubin in plasma and the level of IL-1β in the synovial lavage were determined. Zymosan-induced TMJ arthritis caused a time-dependent leucocyte migration, plasma extravasation, mechanical hypernociception, and neutrophil accumulation between 4 and 24 h. Histopathological analysis of TMJ of Zy injected animals showed inflammatory cell infiltration in synovial membrane (SM), in conective periarticular tissue, in squeletic muscle tissue and thickness of SM in 6 h after TMJ arthritis. Initiating on the 10th day of TMJ arthritis, it was observed continuous leucocyte infiltration, composed mainly with mononuclear cells, thickness and fibrosis of SM. Hemin (1 mg/kg), DMDC (2.5 µmol/kg) and Biliverdin (10 mg/kg) reduced facial mechanical hypernociception, leucocyte migration, and neutrophil accumulation, confirmed by histopathological analysis. ZnPP (3 mg/kg) potentiated all the parameters. ODQ and glibenclamide reverted the antinociceptive and antiinflammatory effects of the DMDC. It was also observed increased expression of mRNA for HO-1, TNF-α and IL-1β in the TMJ tissues and in the trigeminal ganglia, and it was identified, through imunohistochemistry reaction, that chondhrocytes, synoviocytes and neutrophils are the source of these proteins in the TMJ, and aferente neuron cell body and satellite glial cells are the source of these protein in the trigeminal ganglia. The level of bilirrubin was increased in the plasma, as well as IL-1β level in the synovial lavage. These results sugest that zymosan-induced TMJ arthritis is a reproducible model that may be used to assess both the mechanisms underlying TMJ pain and inflammation and the potential tools for therapies. Furthermore, HO-1/BVD/CO/GMPc/K+ channel ATP sensitive pathway participate in the physiopathological mechanisms of TMJ pain and inflammation, emphasizing that this is the first study to show this pathway on theTMJ articular hypernociception. Beyond, the balance between HO-1, TNFα and IL-1β activity is important on the development of the TMJ pain and inflammation.
Descrição: CHAVES, Hellíada Vasconcelos. Modelo experimental de hipernocicepção facial e artrite na articulação temporomandibular induzida por zymosan em ratos e estudo da via da hemeoxigenase-1/biliverdina/monóxido de carbono. 2012. 165 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/12260
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