Análise volumétrica e linear do tecido ósseo em camundongos Knockout para receptores AT1 e AT2 da Angiotensina II / Volumetric and linear analysis of bone tissue in Angiotensin II AT1 and AT2 receptor Knockout mice

O osso é um tecido conjuntivo mineralizado que além de fornecer uma estrutura para o corpo, funciona como um órgão endócrino. Há diversas doenças que podem envolver o metabolismo ósseo, como a doença periodontal que é um processo inflamatório multicausal. O Sistema ReninaAngiotensina, que tem como principal modulador a Angiotensina II, está envolvido com o equilíbrio eletrolítico e a inflamação. A Angiotensina II interage principalmente com dois receptores, tipo 1 (AT1) e tipo 2 (AT2). Este trabalho objetivou realizar uma análise volumétrica e linear do tecido ósseo de camundongos em animais saudáveis e submetidos a um modelo experimental de doença periodontal: influência dos receptores AT1 e AT2 da angiotensina II. Foram utilizados seis grupos, três controles e três experimentais, com dez animais cada um, utilizando três linhagens distintas de camundongos: selvagem (WT), knockout AT1 e knockout AT2. A doença periodontal foi induzida através de ligadura, com fio de nylon 5.0, e após quinze dias os animais foram submetidos à eutanásia. Com o intuito de analisar se as variações genéticas teriam influência sobre as características fenotípicas do tecido ósseo foram realizadas análises de amostras da coluna vertebral e do fêmur dos animais das três linhagens utilizadas. A perda óssea foi avaliada através das análises volumétricas e linear através de MICRO-CT. Os resultados obtidos a partir das amostras de coluna vertebral demonstraram houve diferença significativa na densidade óssea entre o grupo WT e o AT1 (p < 0,05). Em relação ao número e separação entre as trabéculas houve diferença significativa entre os grupos WT e AT1(p < 0,01) e WT e AT2 (p < 0,05), para ambas as análises. Não houve diferença significativa entre as linhagens knockout. O modelo utilizado foi eficaz gerando perda óssea e diferenças significativas entre os controles e doentes (WT e AT1: p < 0,001; AT2: p < 0,01). Na análise das amostras de maxila não houve diferenças significativas entre as linhagens que foram submetidas à doença periodontal. O nocaute dos genes dos receptores de angiotensina II promoveu alterações no fenótipo ósseo dos animais, tendo, nesses grupos, uma redução da densidade e qualidade óssea. A presença exclusiva do receptor AT1 não foi indutora de uma maior perda óssea, nem a presença exclusiva do receptor AT2 se mostrou protetora, mas parece ser determinante para o metabolismo ósseo (AU).

Bone is a mineralized connective tissue that in addition to providing a structure for the body, functions as an endocrine organ. There are several diseases that can involve bone metabolism, such as periodontal disease, which is a multicausal inflammatory process. The Renin-Angiotensin System, whose main modulator is Angiotensin II, is involved with electrolyte balance and inflammation. Angiotensin II interacts mainly with two receptors, type 1 (AT1) and type 2 (AT2). This work aimed to carry out a volumetric and linear analysis of the bone tissue of mice in healthy animals and submitted to an experimental model of periodontal disease: influence of angiotensin II AT1 and AT2 receptors. Six groups were used, three controls and three experimental, with ten animals each, using three different lines of mice: wild (WT), knockout AT1 and knockout AT2. Periodontal disease was induced by ligation, with 5.0 nylon thread, and after fifteen days the animals were euthanized. In order to analyze whether genetic variations would influence the phenotypic characteristics of bone tissue, analyzes of samples from the spine and femur of the animals of the three strains used were performed. Bone loss was assessed using volumetric and linear analysis using MICRO-CT. The results obtained from the spine samples showed a significant difference in bone density between the WT and AT1 groups (p <0.05). Regarding the number and separation between the trabeculae, there was a significant difference between the groups WT and AT1 (p <0.01) and WT and AT2 (p <0.05), for both analyzes. There was no significant difference between the knockout strains. The model used was effective in generating bone loss and significant differences between controls and patients (WT and AT1: p <0.001; AT2: p <0.01). In the analysis of the maxilla samples, there were no significant differences between the strains that were submitted to periodontal disease. The knockout of the angiotensin II receptor genes promoted changes in the bone phenotype of the animals, having, in these groups, a reduction in bone density and quality. The exclusive presence of the AT1 receptor did not induce greater bone loss, nor did the exclusive presence of the AT2 receptor prove to be protective, but it seems to be determinant for bone metabolism (AU).

Avaliação dos eixos ECA / ANG II / AT1 e ECA-2 / ANG (1-7) / MAS em fibroblastos de gengiva e ligamento periodontal humanos estimulados por IL-1ß e sua contribuição na produção e regulação de citocinas e quimiocinas / Evaluation ACE /ANG II /AT1 and ACE-2 /ANG (1-7) /MAS axis in gingival and periodontal ligament human fibroblasts stimulated with IL-1ß and its contribution in the production of cytokines and chemokines

O Sistema renina-angiotensina (SRA) tem sido relatado como um importante modulador de processos inflamatórios e imunológicos, incluindo a doença periodontal (DP). Estudos sugerem neste sistema um eixo alternativo (ECA-2 /ANG(1-7) /MAS) que atuaria como um contra-regulador de efeitos mediados pelo clássico eixo (ECA /ANGII /AT1). Sabe-se que bactérias periodontopatogênicas, como a Porphyromonas gingivalis (Pg), possuem componentes bioativos de membrana (ex. lipopolissacarídeos-LPS) capazes de induzir uma forte resposta imune no hospedeiro devido à liberação de citocinas nas células, entre elas Interleucina (IL)- 1ß. Neste contexto, fibroblastos são as células mais abundantes nos tecidos periodontais e possuem em sua superfície celular receptores necessários para o reconhecimento da invasão bacteriana, ativando cascatas intracelulares, que levam à produção de citocinas. O objetivo deste estudo foi verificar se os eixos ECA/ ANGII/ AT1 e ECA-2/ ANG(1-7)/ MAS contribuem para a produção e/ ou regulação de citocinas inflamatórias (CI) por fibroblastos de gengiva humana (HGF) e ligamento periodontal humano (HPLF) estimulados por IL-1ß. Após o pré-tratamento com Losartan e Ang (1-7) ou silenciamento mediado por RNA de interferência (RNAi) de AT1, HGF e HPLF foram estimulados por IL-1ß por 3 horas (RNAm) ou 24 horas (proteína). Expressão de RNAm para AT1, MAS, ECA, ECA-2, IL-1ß, TNF-α, IL-6, IL-8, IL-10, TGF-ß, CXCL12, RANK-L e OPG foram avaliados por RT-qPCR e das proteínas IL-6, IL-8, ECA e ECA-2 por ELISA. Foi realizado também Western Blot para detecção de AT1 e ECA nos extratos celulares e dosagem de nitrito no sobrenadante das culturas. Ambos os subtipos de fibroblastos mostraram aumento da expressão de RNAm para AT1, IL-1ß, IL-6, IL-8, TNF-α e OPG, quando estimulados por IL-1ß. No entanto, apenas em HPLF foi observado aumento para MAS, ECA e TGF-ß. Losartan e Ang (1-7) não modularam o transcrito, a secreção de CI e nem a produção de nitrito no sobrenadante das culturas, tanto em HGF como em HPLF. O silenciamento do receptor AT1 reduziu a secreção de IL-6 e IL-8 induzida por IL-1ß em cultura de HGF e HPLF e aumentou a expressão gênica de OPG somente em HGF. Estes resultados sugerem que o silenciamento de AT1, mas não o bloqueio farmacológico deste receptor pelo antagonista Losartan, em HGF e HPLF, pode controlar a produção de IL-6 e IL-8, que por sua vez contribuem para a patogênese periodontal.(AU)

The renin-angiotensin system (RAS) has been reported as an important modulator of inflammatory and immune responses, including periodontal disease (PD). Studies suggest an alternative axis as part of this system (ACE-2 / ANG (1-7) / MAS) that would act as counter-regulatory to the classical axis (ECA / ANGII / AT1). It is known that periodontal bacteria such as Porphyromonas gingivalis (Pg) have bioactive components in their membrane (such as lipopolysaccharide-LPS) capable of inducing a strong immune response in the host due to the release of cytokines in cells, including interleukin (IL) - 1ß. In this regard, fibroblasts are the most abundant cells in periodontal tissues and receptors needed for the recognition of bacterial invasion by activating intracellular cascades that lead to cytokine production. The aim of this study was to determine whether the axes ACE / ANGII / AT1 and ACE-2 / ANG (1-7) / MAS contribute to the production and / or regulation of inflammatory cytokines (IC) by fibroblasts of human gingiva (HGF) and human periodontal ligament (HPLF) stimulated IL-1ß. After pre-treatment with Losartan, Ang (1-7) or silencing mediated by RNA interference (RNAi) of AT1, HGF and HPLF were stimulated by IL-1ß for 3 hours (RNAm) or 24 hours (protein). Expression mRNA for AT1, MAS, ACE, ACE-2, IL-1ß, TNF-α, IL-6, IL-8, IL-10, TGF-ß, CXCL12, RANK-L and OPG was assessed by RT- qPCR and proteins IL-6, IL-8, ACE and ACE-2 by ELISA. Western Blot for the detection of AT1 and ECA and dosage of nitrite was also performed. Experiments stimulated by IL-1ß showed a positive control for gene expression AT1, IL-1ß, IL-6, IL-8, TNF-α and OPG in HGF and HPLF and MAS, ACE and TGF-ß only HPLF. Losartan and Ang (1-7) did not modulate the transcription and secretion of IC and no nitrite production in the culture supernatant of HGF and HPLF. The silencing AT1 reduced IL-6 secretion and IL-8 induced by IL- ß in cultured HGF and HPLF and increased OPG gene expression only HGF. These results suggest that silencing AT1, but not pharmacological blockade of this receptor by Losartan in HPLF and HGF, can control the production of IL-6 and IL-8, which in turn contribute to the pathogenesis of periodontal disease.(AU)