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Title in Portuguese: Efeito da diabetes mellitus na periodontite experimental em ratos: participação da via wnt/β-catenina
Title: Effect of diabetes mellitus on experimental periodontitis in rats: participation of the wnt / β-catenin pathway
Author: Veras, Karysia Bezerra Brito
Advisor(s): Dutra, Paula Goes Pinheiro
Co-advisor(s): Gondim, Delane Viana
Brayner, Mirna Marques Bezerra
Keywords: Periodontite
Diabetes
Via de sinalização Wnt
Ratos
Issue Date: 28-Mar-2018
Citation: VERAS, K.B.B. (2018)
Abstract in Portuguese: A periodontite (PE) e o diabetes mellitus (DM) representam problemas de saúde pública mundial. Ambas as doenças, são de etiologia multifatorial e evidências indicam uma relação bidirecional. Tem sido destacado a participação da via WNT/β-catenina nos processos de perda óssea, no entanto pouco se sabe sobre o papel dessa via quando da presença de uma doença de base instalada, como por exemplo o DM. Neste contexto, objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do DM na perda óssea inflamatória de ratos com ênfase na participação da via WNT/β-catenina. Para tanto, foram utilizados 72 ratos Wistar macho s (200-220 g) divididos em 4 grupos (n=6): Naïve (N), DM, PE e DM+PE. Inicialmente, os animais DM e DM+PE foram submetidos DM tipo 2 por meio da administração intraperitoneal de nicotinamida (230 mg/kg) seguida de estreptozotocina (60 mg/kg), em doses únicas, após 08 horas de jejum. Cinco dias depois da indução de DM, foi aferida a taxa glicêmica dos ratos. O grupo PE recebeu solução salina (1 ml/kg-i.p). Posteriormente, os grupos PE e DM+PE foram submetidos a indução de PE que consistiu na inserção de um fio de náilon 3.0, em torno do 2º molar superior esquerdo de animais sob anestesia. O grupo DM, sob anestesia, foram submetidos a manipulação oral, sem inserção da ligadura, enquanto que os animais do grupo Naive não receberam qualquer intervenção. Após 11 dias da indução da PE todos os animais foram eutanasiados. Previamente à eutanásia, sob anestesia, foi realizado coleta de sangue para realização de dosagens bioquímicas. Os parâmetros analisados foram: 1) análise macroscópica e microtomografia do osso; 2) análise do osso alveolar avaliando infiltrado inflamatório e contagem de osteoclastos e osteoblastos; 3) Análise do percentual de fibras colágenas do ligamento periodontal; 4) Dosagem dos níveis gengivais de IL-8 e IL-1β; 5) Quantificação do percentual de imunoexpressão do agonista (WNT-10b) e antagonista (Dkk-1) da via WNT/β-catenina; 6) Análise dos níveis séricos de glicose, Fosfatase Alcalina Óssea (FAO), cálcio e fósforo. Os achados deste estudo mostraram que DM+PE aumentou a perda óssea (p<0,05) comparado aos demais grupos. Microscopicamente foi observado maior intensidade do infiltrado inflamatório no periodonto do DM+PE(p<0,05) comparado aos demais grupos. O DM+PE apresentou aumento dos níveis gengivais de IL-8(p<0,05) comparado aos demais grupos do estudo. O DM+PE apresentou aumento dos níveis gengivais de IL-1β (p<0,05) comparado ao Naive e DM. Na histomorfometria houve aumento no número de osteoclastos e redução do número de osteoblastos no DM+PE (p<0,05) comparado aos demais grupos. Foi possível observar aumento do percentual de imunomarcação para DKK-1 e redução do percentual de imunomarcação para Wnt10b no DM+PE (p<0,05) comparado aos demais grupos. Os níveis séricos de cálcio e fósforo apresentaram aumento no DM+PE(p<0,05), enquanto os níveis séricos de FAO, se mantiveram reduzidos neste grupo (p<0,05) quando comparado aos demais grupos. Em suma, os achados desse estudo mostraram que o DM potencializou a perda óssea e inflamação no periodonto de animais com PE e a via WNT parece participar deste processo.
Abstract: Periodontitis (PE) and diabetes mellitus (DM) represent global public health problems. Both diseases are of multifactorial etiology and evidence indicates a bidirectional relationship. The involvement of the WNT / β-catenin pathway in the bone loss processes has been highlighted, but little is known about the role of this pathway in the presence of an underlying disease, such as DM. In this context, the objective of this work was to evaluate the effect of DM on the inflammatory bone loss of rats with emphasis on the participation of the WNT / β-catenin pathway. For this purpose, 72 male Wistar rats (200-220 g) divided into 4 groups (n = 6) were used: Naïve (N), DM, PE and DM + PE. Initially, DM and DM + PE animals were submitted to type 2 DM by intraperitoneal administration of nicotinamide (230 mg / kg) followed by streptozotocin (60 mg / kg) in single doses after 08 hours of fasting. Five days after the induction of DM, the glycemic rate of the rats was measured. The PE group received saline solution (1 ml / kg-i.p). Subsequently, the PE and DM + PE groups were submitted to PE induction, which consisted of the insertion of a nylon 3.0 wire, around the upper left 2nd molar of animals under anesthesia. The DM group, under anesthesia, underwent oral manipulation without ligature insertion, whereas the animals of the Naive group received no intervention. After 11 days of PE induction all animals were euthanized. Prior to euthanasia, under blood anesthesia, blood collection was performed to perform biochemical measurements. The analyzed parameters were: 1) macroscopic analysis and micro-tomography of the bone; 2) analysis of alveolar bone evaluating inflammatory infiltrate and osteoclast and osteoblast counts; 3) Analysis of the percentage of collagen fibers of the periodontal ligament; 4) Dosing of the gingival levels of IL-8 and IL-1β; 5) Quantification of the percentage of immunoexpression of the agonist (WNT -10b) and antagonist (Dkk-1) of the WNT / β-catenin pathway; 6) Analysis of serum glucose levels, Bone Alkaline Phosphatase (BALP), calcium and phosphorus. The findings of this study showed that DM + PE increased bone loss (p <0.05) compared to the other groups. Microscopically, a greater intensity of the inflammatory infiltrate was observed in the periodontium of DM + PE (p <0.05) compared to the other groups. The DM + PE showed an increase in the gingival levels of IL-8 (p <0.05) compared to the other groups in the study. The DM + PE presented an increase of the gingival levels of IL-1β (p <0.05) compared to Naive and DM. In histomorphometry there was an increase in the number of osteoclasts and a reduction in the number of osteoblasts in DM + PE (p <0.05) compared to the other groups. It was possible to observe an increase in the percentage of immunoblotting for DKK-1 and reduction of the percentage of immunoblotting for Wnt10b in DM + PE (p <0.05) compared to the other groups. Serum levels of calcium and phosphorus showed an increase in DM + PE (p <0.05), while serum levels of BALP remained lower in this group (p <0.05) when compared to the other groups. In summary, the findings of this study showed that DM enhanced bone loss and inflammation in the periodontium of animals with PE and the WNT pathway seems to participate in this process.
Description: VERAS, K.B.B. Efeito da diabetes mellitus na periodontite experimental em ratos: participação da via wnt/β-catenina. 2018. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceara, Sobral, 2018.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31661
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