Efeito da terapia de longa duração com ácido zoledrônico no osso esponjoso da mandíbula e fêmur de ratos Wistar / Effect of long-term zoledronic acid treatment on cancellous bone in the mandible and femur of Wistar rats

Os bisfosfonatos (BF) são amplamente utilizados no tratamento de doenças osteolíticas como metástases ósseas e osteoporose. A osteonecrose dos maxilares associada ao uso de BF (OMAB) é caracterizada pela presença de osso exposto ou que pode ser sondado através de uma fístula que persiste por mais de oito semanas em pacientes com história de terapia de BF e sem história de radioterapia na região de cabeça e pescoço e/ou sem doença metastática nos maxilares. A incidência de OMAB aumenta com a potência, duração do tratamento e dose de BF recebida. Até o presente momento, a fisiopatologia da OMAB não está clara, dificultando a prevenção e o tratamento. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de altas doses Ácido Zoledrônico (AZ) por período prolongado no osso esponjoso da mandíbula e da metáfise proximal do fêmur de ratos Wistar. Para relacionar as descobertas à fisiopatologia da OMAB, o regime de administração de BF de um modelo animal relevante desta lesão foi reproduzido. Seis animais receberam AZ (0,6 mg / kg) e seis receberam solução salina no mesmo volume (Controles). Os compostos foram administrados por via intraperitoneal em cinco doses a cada 28 dias. A eutanásia dos animais ocorreu após 150 dias de início da terapia. As hemimandíbulas e fêmures direitos foram escaneados usando Micro-tomografia computadorizada (Micro-CT) de alta resolução (14 m). Para a primeira análise realizada neste estudo, os dados morfométricos do osso esponjoso foram calculados na região do segundo e primeiro molar na mandíbula e na metáfise do fêmur usando CTAnalyzer (Bruker, Bélgica). Para a segunda análise, cinco amostras de hemimandíbulas de cada grupo foram cortadas em lâminas histológicas (5 m) e coradas com Hematoxilina e Eosina. Para comparar os parâmetros morfométricos na Micro-CT e histologia, as imagens de Micro-CT foram espacialmente alinhadas à histologia. Os dados morfométricos do osso alveolar foram calculados usando o software CTAnalyzer (Bruker, Bélgica) na região entre as raízes mesial e distal do primeiro molar. A densidade da área vascular (área vascular/área total; VA/TA) e os dados histomorfométricos ósseos foram estimados usando Axiovision na mesma região (entre as raízes mesial e distal do primeiro molar). Foi adotada significância estatística de 5% ( = 0,05). Os animais tratados com AZ apresentaram aumento significativo na porcentagem de volume ósseo (p <0,05) com trabéculas mais espessas, osso mais compacto com menor separação trabecular na mandíbula e no fêmur. Na mandíbula, o aumento da densidade óssea e diminuição da separação trabecular foram fortemente correlacionados com a diminuição da área vascular observada no grupo AZ (p <0,05). Em conclusão, o tratamento de longa duração com altas doses de AZ foi significativamente associado ao aumento na densidade óssea e à diminuição dos espaços medulares, canais nutritivos e vasculatura do osso alveolar. A análise com Micro-CT revelou alterações semelhantes na estrutura óssea tanto na mandíbula quanto no fêmur do grupo AZ.(AU)

Bisphosphonates (BFs) are widely used in the treatment of osteolytic diseases such as bone metastases and osteoporosis. The osteonecrosis of the jaws related to BF (ONB) is characterized by the presence of exposed bone or bone that can be probed through a fistula that persists for more than eight weeks in patients with a history of BF therapy and without history of head and neck radiotherapy and / or without metastatic disease in the jaws. The incidence of ONB increases with potency, duration of treatment and dose of BF received. Thus far, the pathophysiology of ONB is unclear, hampering prevention and treatment. The aim of this study was to objectively assess the effect of long-term high-dose Zoledronic Acid (ZA) on cancellous bone in the jaw and femur of Wistar rats. In order to link our findings to the physiopathology of ONB, the therapeutic regiment of a relevant ONB animal model was reproduced. Twelve Wistar rats were randomly divided in two groups: six received Zoledronic acid (ZA; 0.6 mg / kg) and six (Controls) received saline solution in the same volume. The compounds were administrated intraperitoneally in five doses each 28 days. The rats were killed after 150 days of the therapy onset. Mandibles and femurs were scanned using a high-resolution (14m) micro-computerized tomography (Micro-CT). For the first analysis carried in this study, cancellous bone morphometric data were calculates in the region of the second and first molar in the mandible and in the proximal femur using CTAnalyzer (Bruker, Belgium). For the second analysis five samples were cut into histological slices (5m) and stained with Hematoxylin and Eosin. In order to compare the same morphological structures in Micro-CT and histology, the Micro-CT images were aligned to histology. Alveolar bone morphometric data (Micro-CT) was calculated using CTAnalyzer (Bruker, Belgium) in the region between the mesial and distal roots of the first molar. Blood vessels density and bone histomorphometric data were calculated using Axiovision (Carl Zeiss, Germany) in the same region used for Micro-CT evaluation. Statistical significance of 5% (=0.05) was adopted. ZA treated rats presented significant increase in the percentage of bone volume (p<0.05) with thicker trabeculae and more compact bone with smaller marrow spaces in the mandible and femur. In the mandible, the increase in bone density and decrease of marrow spaces size was strongly correlated with the decrease in the vascular area noticed in the ZA group (p<0.05). In conclusion, long-term high-dose ZA treatment was significant associated with the increase of bone density and the diminution of medullary spaces and nutritive canals size as well as decrease in vascularity of the alveolar bone. Micro-CT investigation showed similar changes in bone structure in the mandible and femur in the ZA group.(AU)

Análise molecular e microscópica do reparo ósseo de alvéolos dentários após exodontia em um modelo de osteonecrose dos maxilares induzida pelo ácido zoledrônico em ratos Wistar / Molecular and microscopic analysis of bone repair of dental sockets after tooth extraction in a model of osteonecrosis of the jaws induced by zoledronic acid in rats

O reparo ósseo de alvéolos após exodontia dos molares superiores em um modelo animal em ratos Wistar (Rattus norvegicus, albinus) de osteonecrose dos maxilares associada ao uso de bisfosfonatos foi avaliado através de analise microscópica e molecular. Foram utilizados 48 ratos (Rattus norvegicus, albinus, Wistar) machos, com 12 semanas de vida e peso aproximado de 300 gramas, que foram dividos em 4 grupos. Cada grupo era composto por 12 animais, sendo 2 grupos experimentais AZ e AZ-Cirúrgico (AZ-C), que foram submetidos a administração de ácido zoledrônico, 0,6 mg/kg a cada 28 dias com um total de 5 doses e 2 grupos controles CO e CO-Cirúrgico (CO-C) com administração de cloreto de sódio 0,9% no mesmo volume e frequencia do ácido zoledrônico. Todas as soluções foram administradas por via intraperitoneal. O grupo AZ-C e o grupo CO-C foram submetidos a exodontia do primeiro, segundo e terceiro molares superiores 45 dias após a primeira aplicação das soluções. Todos os animais foram eutanasiados após 150 dias do início do experimento (105 dias após as exodontias). As maxilas dos animais foram avaliadas macroscopicamente para presença de lesões espontâneas e com uma sonda clinica número 5 as regiões das exodontias dos molares foram avaliadas para presença ou ausência de solução continua do epitélio. Após feita a avaliação macroscópica as regiões das exodontias dos molares superior esquerdo e do lado contralateral de cada animal foram submetidas a análises qualitativa e quantitativa para presença de sequestros ósseos, restos radiculares, área de osteonecrose, área de espaço trabecular, área de reação periosteal, através de estudos por microscopia óptica pela coloração Hematoxilina e Eosina. Análise quantitativa da expressão do RNAm de proteínas envolvidas no processo de reparo ósseo RANK, RANKL, OPG e VEGF, pelo método de reação em cadeia da polimerase em tempo real (RealTimePCR) também foi realizada. A avaliação macroscópica mostrou que 91,66% dos animais...

The alveolar bone repair following extraction of maxillary molars in an animal model of bisphosphonate related osteonecrosis of the jaws in Wistar rats (Rattus norvegicus, Albinus) was assessed through microscopic and molecular analysis. A total of 48 rats (Rattus norvegicus, Albinus, Wistar rats) with 12 weeks old and weighing approximately 300 grams were used, they were divided into 4 groups. Each group consisted of 12 animals, with 2 experimental groups AZ and AZ-Cirúrgico (AZ-C), who underwent the administration of zoledronic acid, 0.6 mg / kg every 28 days with a total of 5 doses. And 2 control groups CO and CO-Cirúrgico (CO-C) with administration of sodium chloride at 0.9% in the same volume and frequency of zoledronic acid. All solutions were administered intraperitoneally. The group AZ-C and CO-C underwent to extraction of the first, second and third molars 45 days after the first application of the solutions. All animals were sacrificed after 150 days from the beginning of the experiment (105 days after extractions). The maxilla of the animals were assessed macroscopically for the presence of spontaneous lesions, and with a clinical probe number five the regions of the molar extractions were evaluated for the presence or absence of loss of continuity of the oral epithelium. After macroscopic evaluation, the upper left molar and contralateral side of the extraction regions of each animal were submitted to qualitative and quantitative analyzes for the presence of bone sequestrum, root fragments, osteonecrosis area, trabecular space area, area of periosteal reaction, through optical microscopic studies by hematoxylin and eosin staining. And quantitative analysis of mRNA expression of proteins involved in bone repair (RANK, RANKL, OPG and VEGF), by the method of RealTimePCR were carried out. Macroscopic evaluation showed that 91.66% of the AZ -C group and 41.66% of the CO-C group presented a loss of continuity of the epithelium...

Osteonecrose mandibular associada ao uso de bifosfonato: relato de caso / Biphosphonate related osteonecrosis of the jaw: case report

Introdução: os bifosfonatos são um grupo de medicamentos utilizados no tratamento de doenças malignas metastáticas e em outras doenças ósseas como osteoporose e doença de Paget. Seu mecanismo de ação reduz a reabsorção óssea, a inibição do recrutamento e promoção da apoptose de osteoclastos. Apesar dos grandes benefícios para pacientes nestas condições, uma complicação associada ao seu uso é aosteonecrose dos maxilares. Objetivo: relatar um caso clínico envolvendo um paciente do sexo masculino de 72anos, sob tratamento endovenoso mensal com ácido zoledrônico, que evoluiu com osteonecrose espontânea bilateral em região posterior mandibular após um ano sob uso desta medicação. Conclusão: a conscientização dos Cirurgiões Dentistas quanto à etiologia da osteonecrosee a manutenção de ótima higiene oral nos pacientes sob uso destes medicamentos são fundamentais na prevenção da ocorrência desta condição.

Introduction: Biphosphonates are a group of drugs used to treat metástases associated with breast or prostate cancer and other bone diseases, including osteoporosis and Paget disease. They inhibit bone resorption through na action on osteoclasts slowing their activity and inducing apoptosis. Despite the benefits of biphosphonates, osteonecrosis of the jaw (ONJ) has emerged as a serious complication in some patients treated with these drugs. Aim: a case report of a 72-year-old male treated with zoledronic acid for one year that presented spontaneous bilateral ONJ is presented. Conclusion: the awareness of the dentists regarding the etiology of the ONJ and the maintenance of a great oral hygine by the patients under these medications are essencial for preventing this condition.