Estudo histológico e imunohistoquímico da degeneração da região central da cartilagem de Meckel na mandíbula em desenvolvimento de ratos / Histological and immunohistochemical study of the degeneration of the central region of Meckel's cartilage in the developing mandible of rats

A cartilagem de Meckel é uma estrutura transitória embrionária presente durante os estágios iniciais da formação da mandíbula, localizada em toda sua extensão e dividida em três porções, anterior, intermediária e posterior. O enfoque deste trabalho foi direcionado à elucidação do destino final da porção intermediária por meio de um estudo temporal sequenciado. Por isso, foi investigado a presença de células de reabsorção e a presença de fibras colágenas, bem como da proteína óssea osteopontina (OPN) na cartilagem de Meckel na região do germe do 1º molar inferior e no seu entorno. Foram utilizados fetos de ratos Wistar em períodos gestacionais pré-estabelecidos, G18 a G21 (grupos de dias intrauterinos), bem como P0 e P1 (recém-nascidos) para remoção das cabeças. Em sequência, os espécimes foram fixados em solução de formaldeído 4% + glutaraldeído 0,1% com tampão fosfato 0,1M, descalcificados em EDTA 4,13%, desidratados em concentrações crescentes de etanol e incluídos em parafina. As amostras foram coradas em hematoxilina e eosina (HE) e tricrômico de Mallory para análise histológica. Adicionalmente, os grupos G19 a P0 foram submetidos à reação histoquímica de TRAP para determinação da presença de células clásticas. Além disso, os grupos G21 e P0 (dia do nascimento) passaram por reações de imunomarcação para análise da expressão de OPN. Foi observado a degeneração gradual da cartilagem com a observação de mudanças estruturais, a justaposição de células clásticas na superfície da cartilagem por reação histoquímica TRAP a partir do G21, o aparecimento de colágeno tipo I nas fases terminais da degeneração, assim como a marcação positiva para a osteopontina na superfície de G21 e em todo o remanescente da cartilagem de Meckel no grupo P0. O estudo apontou um processo de degeneração da cartilagem com evidências de formação de matriz mineralizada de natureza óssea, a qual foi reabsorvida por células clásticas, sugerindo a ossificação da porção intermediária da cartilagem de Meckel.

Efeito do alendronato, da dexametasona e da associação de ambos sobre a osteoclastogênese: um estudo in vitro / Effect of alendronate, dexamethasone and the association of both on osteoclastogenesis: an in vitro study

Os osteoclastos são células multinucleadas com a função de degradar e reabsorver o tecido ósseo. Medicamentos como o alendronato (um tipo de bisfosfonato nitrogenado) e a dexametasona (glicocorticoide), podem interferir na fisiologia das células clásticas. Enquanto o alendronato (ALN) inativa o osteoclasto, agindo primordialmente sobre o citoesqueleto desta célula, a dexametasona (DEX) pode promover aumento na atividade dessa célula. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do ALN, da DEX e da combinação de ambos sobre a osteoclastogênese e ativação desta célula. Primeiramente foi estabelecido protocolo de remoção de smear layer para os discos de osso bovino e na sequência, foi realizada análise em espectrofotômetro para avaliar a concentração de ALN absorvida pelo osso. O substrato ósseo foi capaz de absorver completamente o ALN da solução nas concentrações de 10 e 100 M. O cultivo de osteoclastos foi feito a partir das células da medula óssea de camundongos e estimulados com 1,25 dihidroxivitamina D3 e através de osteoclastos obtidos a partir de células Raw 264.7 estimulados com RANKL. As células foram cultivadas sobre substrato ósseo previamente tratado com ALN e tratadas com DEX a 1 M. Conclui-se que o tratamento com ALN a 10 M não foi capaz de inibir completamente a reabsorção óssea, seja administrado sozinho ou com a DEX. A DEX promoveu aumento na expressão gênica RANKL e redução de OPG, mesmo quando administrada conjuntamente com ALN. Quando utilizado na concentração de 100 M, o ALN reduziu a quantidade de anéis de actina dos osteoclastos e promoveu significativa diminuição na liberação de EVs nestas células.

Uso de microvibración e inhibidores de la catepsina K en tratamientos de regeneración ósea dental / Use of micro-vibration and cathepsin K inhibitors in dental bone regeneration treatments

Introducción: el hueso está en remodelación constante para mantener la estructura del esqueleto, tener un ciclo de resorción por los osteoclastos y formación de hueso nuevo a cargo de los osteoblastos; el hueso también es susceptible a enfermedades sistémicas, traumas, edad y trastornos genéticos que afectarán el remodelado óseo, produciendo una pérdida masiva de masa ósea regulado por hormonas, citocinas, enzimas, etcétera. El objetivo es realizar una revisión sistemática de artículos que muestren cambio o alteración al utilizar tratamientos con microvibraciones y farmacológicos sobre la catepsina K en el hueso alveolar. Material y métodos: para realizar una comparación entre la efectividad del tratamiento a base de microvibraciones y con inhibidores de la catepsina K, se realizó una revisión sistemática en nueve bases de datos (Wiley Online Library, PubMed, Google Academic, Scopus, ScienceDirect, SciELO, Medline, EBSCO y Springer Link). La población de estudio fueron ratas y ratones. Resultados: en este estudio se incluyeron 20 artículos cuya investigación se realizó en estudios clínicos. En los resultados podemos observar cómo todos los tratamientos de alguna forma mejoran el proceso de remodelado óseo. Es difícil comparar cuál de los tratamientos dentro de cada grupo es mejor que otro, debido a que los resultados expresados son cualitativos. Conclusión: acorde a los resultados expresados se opta por realizar un tratamiento con microvibraciones debido a que el uso de inhibidores de la catepsina K aún no se encuentra completamente desarrollado y no se comprenden sus consecuencias debido a su manera sistémica de actuar (AU)

Introduction: the bone is in constant remodeling to maintain the skeletal structure, having a cycle of resorption by osteoclasts and formation of new bone by osteoblasts, the bone is also susceptible to systemic diseases, trauma, age and genetic disorders that affect bone remodeling, producing a massive loss of bone mass regulated by hormones, cytokines, enzymes, etcetera. The objective is to perform a systematic review of articles that show a change or alteration when using micro-vibration and pharmacological treatments on cathepsin K in the alveolar bone. Material and methods: in order to make a comparison between the effectiveness of micro-vibration and cathepsin K inhibitor treatments, a systemic review was carried out in nine databases (Wiley Online Library, PubMed, Google Academic, Scopus, ScienceDirect, SciELO, Medline, EBSCO and Springer Link). The study population was rats and mice. Results: this study included 20 articles whose research was carried out in clinical studies. In the results we can see how all the treatments in some way improve the bone remodeling process, it is difficult to compare which treatment within each group is better than the other, because the results expressed are qualitative. Conclusion: according to the results expressed, it is decided that it is better to perform a treatment with micro vibrations because the use of cathepsin K inhibitors are not yet fully developed and their consequences are not understood due to their systemic way of acting (AU)

Unveiling the role of osteoblastic micro RNAs in the skeleton: from biological functions to therapeutic potential / Rol de los micro-ARN osteoblásticos en el esqueleto: desde las funciones biológicas al potencial terapéutico

MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA molecules that play critical roles in post-transcriptional gene regulation. They function by binding to target messenger RNA (mRNA) molecules, leading to their degradation or inhibiting their translation into proteins. In the context of skeletal diseases, such as osteoporosis, osteoarthritis, and bone metastasis, there is growing evidence osteoblastic miRNAs, are involved in the regulation of bone formation and maintenance.Osteoblasts are bone-forming cells responsible for synthesizing and depositing the extracellular matrix, which ultimately mineralizes to form bone tissue. Osteoblastic miRNAs modulate various aspects of osteoblast function, including proliferation, differentiation, mineralization, and apoptosis. Dysregulation of these miRNAs can disrupt the balance between bone formation and resorption, leading to skeletal diseases.The therapeutic implications of targeting osteoblastic miRNAs in skeletal diseases are significant. Modulating the expression levels of specific miRNAs holds promise for developing novel therapeutic strategies to enhance bone formation, prevent bone loss, and promote bone regeneration. Potential therapeutic approaches include the use of synthetic miRNA mimics to restore miRNA expression in diseases associated with miRNA downregulation or the use of anti-miRNA oligonucleotides to inhibit miRNA function in diseases associated with miRNA upregulation.miRNA-based therapies are still in the early stages of development, and further research is needed to fully understand the complexity of miRNA networks. Additionally, the delivery of miRNAs to specific target tissues and cells remains a challenge that needs to be addressed for effective clinical translation. Nonetheless, targeting osteoblastic miRNAs represents a promising avenue for future therapeutic interventions in skeletal diseases. (AU)

Los micro-ARNs (miARNss) son pequeños ARN no codificantes que desempeñan un papel fundamental en la regulación génica postranscripcional. Ejercen su función al unir-se a moléculas de ARN mensajero (ARNm), promoviendo su degradación e inhibiendo su traducción en proteínas. En el contexto de las enfermedades esqueléticas, como la osteoporosis, la osteoartritis y la metástasis ósea existe evidencia de que los miARNs osteoblásticos están involucrados en la regulación de la formación y del mantenimiento óseo. Los osteoblastos son células formadoras de hueso responsables de sintetizar y depositar la matriz extracelular, que finalmente se mineraliza para formar el hueso. Los miARNs derivados de osteoblastos modulan varios aspectos de la función de estas células, incluida la proliferación, diferenciación, mineralización y la apoptosis. La desregulación de estos miARNs puede alterar el equilibrio entre la formación y la resorción ósea, lo que lleva a enfermedades óseas. Las implicaciones terapéuticas de los miARNs osteoblásticos en enfermedades esqueléticas son significativas. La modulación de los niveles de expresión de miARNs específicos es prometedora para desarrollar nuevas estrate-gias terapéuticas a fin de mejorar la formación, prevenir la pérdida y promover la regeneración ósea. Los enfoques terapéuticos potenciales incluyen el uso de miméticos de miARNs para restaurar la expresión de miARNs o el uso de oligonucleótidos anti-miARNs para inhibir su función. Las terapias basadas en miARNs aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo. La administración de miARNs a las células y los tejidos específicos sigue siendo un desafío para lograr una aplicación clínica eficaz. (AU)

Investigação de marcadores moleculares sanguíneos durante a infecção pelo vírus Chikungunya / Investigation of blood molecular markers during Chikungunya virus infection

A febre Chikungunya (CHIKF) é uma infecção viral causada pelo vírus Chikungunya (CHIKV). Os sintomas agudos incluem febre alta de início súbito, erupção cutânea, poliartrite e poliartralgia. Embora a infecção geralmente seja resolvida em menos de duas semanas, muitos pacientes experenciam recorrente dor e inflamação nas articulações, que podem persistir por anos. Esse estudo buscou marcadores moleculares no sangue de infectados pelo CHIKV que estejam associados a dor articular e cronicidade da CHIKF. O sequenciamento de receptores de células B (BCR) e T (TCR) demonstrou que a infecção por CHIKV diminui a diversidade desses receptores. Essa diversidade é ainda menor, durante a fase aguda da infecção, naqueles pacientes que irão desenvolver cronicidade. A menor diversidade de BCR em infectados está associada a um aumento na expressão de genes envolvidos na diferenciação e ativação de osteoclastos pela sinalização RANK/RANKL. Em adição, a cronicidade pode estar relacionada um aumento na expressão do gene ZBTB7A cuja expressão confere maior resistência a apoptose em precursores de osteoclastos naqueles pacientes que vão se tornar crônicos. Caso o envolvimento dos osteoclastos durante a patogênese de CHIKF seja confirmado, os pacientes poderão se beneficiar de abordagens terapêuticas já existentes como alternativas adicionais ao tratamento de CHIKF

Chikungunya fever (CHIKF) is a viral infection caused by the Chikungunya virus (CHIKV). Acute symptoms include sudden-onset high fever, rash, polyarthritis, and polyarthralgia. Although the infection usually resolves within two weeks, many patients experience recurrent joint pain and inflammation, which can persist for years. This study sought molecular markers in the blood of CHIKV-infected individuals that are associated with joint pain and chronicity of CHIKF. Sequencing of B (BCR) and T (TCR) cell receptors demonstrated that CHIKV infection decreases the diversity of these receptors. The diversity is even lower, during the acute phase of the infection, in those patients who will develop chronicity. The lower diversity of BCR in infected individuals is associated with an increase in the expression of genes involved in the differentiation and activation of osteoclasts by RANK/RANKL signaling. In addition, chronicity may be related to an increase in the expression of the ZBTB7A gene whose expression confers greater resistance to apoptosis in osteoclast precursors in those patients who will become chronic. If osteoclast role during CHIKF pathogenesis is confirmed, patients may benefit from existing therapeutic approaches as additional alternatives to CHIKF treatment

Channa Striata and Hyperbaric Oxygen Therapy Combination for Pressure Areas in Orthodontic Treatment

ABSTRACT Objective: To study the effect of using a combination of Channa Striata gel and hyperbaric oxygen therapy on pressure areas during orthodontic treatment. Material and Methods: The study was conducted using the ARRIVE Essential 10 guidelines. In this study, 35 3-4 months male guinea pigs (Cavia Cobaya) weighing 300-400 grams were used and divided into 5 groups (n=7). Decalcification was performed to dissolve the dental calcium and jawbone to cut the tissue properly. The decalcification was performed for 30 days. Then preparations were made with HE (Hematoxylin Eosin), observed using a microscope, and counted the number of osteoclasts and macrophages on a light microscope with 400 times magnification. The results of the preparations were analyzed using the SPSS program. Results: The Kruskal-Wallis test of macrophage cells and the ANOVA test of osteoclast cells showed significant results between all groups (p<0.05). Conclusion: The effect of hyperbaric oxygen therapy 2,4 ATA administered on days 8-14 and Channa Striata extract gel administered on days 3-14 can increase the number of macrophages in the periodontal ligament and osteoclasts in the alveolar bone in the pressure area during orthodontic tooth movement.

Study of resveratrol against bone loss by using in-silico and in-vitro methods / Estudo do resveratrol contra a perda óssea usando métodos in silico e in vitro

Abstract By applying the in-silico method, resveratrol was docked on those proteins which are responsible for bone loss. The Molecular docking data between the resveratrol and Receptor activator of nuclear factor-kappa-Β ligand [RANKL] receptors proved that resveratrol binds tightly to the receptors, showed the highest binding affinities of −6.9, −7.6, −7.1, −6.9, −6.7, and −7.1 kcal/mol. According to in-vitro data, Resveratrol reduced the osteoclasts after treating Marrow-Derived Macrophages [BMM] with Macrophage colony-stimulating factor [MCSF] 20ng / ml and RANKL 50ng / ml, with different concentrations of resveratrol (2.5, 10 μg / ml) For 7 days, the cells were treated with MCSF (20 ng / ml) and RANKL (40 ng / ml) together with concentrated trimethyl ether and resveratrol (2.5, 10 μg / ml) within 12 hours. Which, not affect cell survival. After fixing osteoclast cells with formaldehyde fixative on glass coverslip followed by incubation with 0.1% Triton X-100 in PBS for 5 min and after that stain with rhodamine phalloidin staining for actin and Hoechst for nuclei. Fluorescence microscopy was performed to see the distribution of filaments actin [F.actin]. Finally, resveratrol reduced the actin ring formation. Resveratrol is the best bioactive compound for drug preparation against bone loss.

Resumo Com a aplicação do método in-silico, o resveratrol foi ancorado nas proteínas responsáveis ​​pela perda óssea. Os dados de docking molecular entre o resveratrol e o ligante do receptor ativador do fator nuclear kappa-Β [Receptor Activator of Nuclear Factor kappa-B Ligant (RANKL)] provaram que o resveratrol se liga fortemente aos receptores, mostraram as afinidades de ligação mais altas de −6,9, −7,6, −7,1, −6,9, - 6,7 e -7,1 kcal / mol. De acordo com dados in-vitro, o resveratrol reduziu os osteoclastos após o tratamento de macrófagos derivados da medula óssea [Bone Marrow-derived Macrophage (BMM)] com fator estimulador de colônias de macrófagos [Macrophage Colony-Stimulating Factor (MCSF)] 20ng / ml e RANKL 50ng / ml, com diferentes concentrações de resveratrol (2,5, 10 μg / ml). Durante sete dias, as células foram tratadas com MCSF (20 ng / ml) e RANKL (40 ng / ml) juntamente com éter trimetílico concentrado e resveratrol (2,5, 10 μg / ml) em 12 horas, processo que não afeta a sobrevivência celular. Após a fixação de células de osteoclastos com fixador de formaldeído em lamela de vidro seguido de incubação com 0,1% Triton X-100 em PBS por 5 min, foi realizado posteriormente o procedimento para corar com rodamina faloidina a actina e Hoechst os núcleos. A microscopia de fluorescência foi realizada para ver a distribuição dos filamentos de actina [F.actina]. Finalmente, o resveratrol reduziu a formação do anel de actina. O resveratrol é o melhor composto bioativo para o preparo de medicamentos contra a perda óssea.

Interacción del microbioma intestinal y el hueso / Interaction between the intestinal microbiome and bone

El "microbioma" no solo está constituido por los microbios, sino por todos los componen-tes que viven en el mismo hábitat conforman-do un nicho ecológico. Es decir, está conformado por los microorganismos (bacterias, hongos, protozoos, etc.), todo el espectro de moléculas producidas por ellos tales como sus componentes estructurales (ácidos nucleicos, proteínas, lípidos y glúcidos), meta-bolitos, toxinas, etc., y las moléculas producidas por el huésped. El microbioma intestinal (MI) ha emergido como un factor que tiene un gran efecto sobre la cantidad, calidad y fuerza del hueso. Las investigaciones revelan que la homeostasis ósea está ligada al micro-bioma saludable, mientras que la disbiosis (alteración en la biodiversidad microbiana) puede exacerbar la actividad osteoclástica y promover la osteoporosis. Los mecanismos potenciales involucrados en la interacción del microbioma intestinal y el hueso son la influencia del metabolismo del huésped, el mantenimiento de la integridad intestinal y regulación de la absorción de nutrientes, la regulación del eje intestino-sistema inmune y la modulación del sistema endocrino. Es decir que hay múltiples vías por las cuales el MI influye sobre el hueso, pero estos y otros mecanismos deben profundizarse más aún. También es necesario que se identifiquen y caractericen mejor los microorganismos que están asociados a las enfermedades óseas. El conocimiento de estos aspectos podría ser útil para el desarrollo de herramientas terapéuticas basadas en el MI que puedan mejorar la eficacia de los distintos tratamientos existentes. (AU)

The microbiome is not only constituted by microbes, but by all the components that live in the same habitat forming an ecological niche. It is conformed by the microorganisms ( bacteria, fungi, protozoa, etc), the entire spectrum of molecules produced by them (nucleic acids, proteins, lipid and carbohydrates, metabolites, toxins, etc) and the molecules produced by the host. The intestinal microbiome (IM) has emerged as a factor with great effects on the quantity, quality and strength of bone. The investigations reveal that bone homeostasis is linked to the healthy microbiome, while the dysbiosis (alteration in the microbial biodiversity) can exacerbate the osteoclastic activity and promote osteoporosis. The potential mechanisms involved in the interaction between IM and bone are the influence of the host metabolism, the maintenance of the intestinal integrity and regulation of the nutrient absorption, the regulation of the intestine/ immune system axis and the modulation of the endocrine system. That is, there are multiple ways through which IM influences on bone, but these and other mechanisms need to be further studied. It is also necessary to identify and characterize the microorganisms associated with the bone diseases. Knowledge of these aspects could be useful to develop therapeutical tools based on the IM that could improve the efficacy of the current treatments. (AU)

Osteopetrosis autosómica dominante benigna: Reporte de caso / Autosomal dominant osteopetrosis: Case report

La osteopetrosis es una enfermedad infrecuente, se caracteriza por el incremento de la densidad ósea observada en las radiografías, resultado de anormalidades en la diferen- ciación y función de los osteoclastos que les incapacita para la resorción ósea y cartilaginosa, formándose huesos más densos, pero más frágiles. Objetivo: describir la Osteopetrosis Auto- sómica Dominante mostrando nuestra experiencia el método de tratamiento. Con un amplio conocimiento de esta patología, los hallazgos radiográficos característicos y los manejos tera- péuticos adecuados podremos lograr un diagnóstico precoz certero y una mejor sobrevida de los pacientes. Reporte de caso: Paciente femenina de 13 años, con historia de fracturas espontáneas a repetición en los antebrazos principalmente, la madre niega antecedentes de trauma; asimismo refiere observar retraso en el crecimiento de la paciente, por lo cual acude al hospital regional de occidente, Quetzaltenango, Guatemala, para evaluación. Se le realizan radiografías en proyección anteroposterior (AP) y lateral de cráneo, de extremidades superio- res e inferiores y de columna dorsal evidenciando en las radiografías de cráneo aumento de la densidad ósea y aumento de grosor de la misma, en la columna dorsal se observó aumento de la esclerosis a nivel de las placas terminales superiores e inferiores de los cuerpos vertebrales, dando la típica apariencia de "vertebra en sándwich", signo patognomónico de esta enferme- dad. La paciente recibió tratamiento con prednisolona, vitamina D y calcio en dosis de acuerdo a las medidas antropométricas de la paciente y control médico por año para evaluar estado clínico...(AU)

Estudo histológico e imunohistoquímico da degeneração da região central da cartilagem de Meckel na mandíbula em desenvolvimento de ratos / Histological and immunohistochemical study of the degeneration of the central region of Meckel's cartilage in the developing mandible of rats

A cartilagem de Meckel é uma estrutura transitória embrionária presente durante os estágios iniciais da formação da mandíbula, localizada em toda sua extensão e dividida em três porções, anterior, intermediária e posterior. O enfoque deste trabalho foi direcionado à elucidação do destino final da porção intermediária por meio de um estudo temporal sequenciado. Por isso, foi investigado a presença de células de reabsorção e a presença de fibras colágenas, bem como da proteína óssea osteopontina (OPN) na cartilagem de Meckel na região do germe do 1º molar inferior e no seu entorno. Foram utilizados fetos de ratos Wistar em períodos gestacionais pré-estabelecidos, G18 a G21 (grupos de dias intrauterinos), bem como P0 e P1 (recém-nascidos) para remoção das cabeças. Em sequência, os espécimes foram fixados em solução de formaldeído 4% + glutaraldeído 0,1% com tampão fosfato 0,1M, descalcificados em EDTA 4,13%, desidratados em concentrações crescentes de etanol e incluídos em parafina. As amostras foram coradas em hematoxilina e eosina (HE) e tricrômico de Mallory para análise histológica. Adicionalmente, os grupos G19 a P0 foram submetidos à reação histoquímica de TRAP para determinação da presença de células clásticas. Além disso, os grupos G21 e P0 (dia do nascimento) passaram por reações de imunomarcação para análise da expressão de OPN. Foi observado a degeneração gradual da cartilagem com a observação de mudanças estruturais, a justaposição de células clásticas na superfície da cartilagem por reação histoquímica TRAP a partir do G21, o aparecimento de colágeno tipo I nas fases terminais da degeneração, assim como a marcação positiva para a osteopontina na superfície de G21 e em todo o remanescente da cartilagem de Meckel no grupo P0. O estudo apontou um processo de degeneração da cartilagem com evidências de formação de matriz mineralizada de natureza óssea, a qual foi reabsorvida por células clásticas, sugerindo a ossificação da porção intermediária da cartilagem de Meckel.

Citotoxicidade e efeito indutor de mineralização de flavonoides sobre células osteoblásticas / Cytotoxicity and inducing effect of mineralization of flavonoids on osteoblastic cells

A perda óssea dentária e a formação de lesões periapicais surgem como uma consequênc ia do desequilíbrio da homeostase óssea. Os osteoblastos, juntamente com os osteoclastos e osteócitos, atuam na formação e na reabsorção óssea. Vários marcadores de formação óssea são produzidos por osteoblastos ativos e refletem diferentes aspectos da dif erenciação osteoblástica e da remodelação óssea. Com isso, muitos autores têm explorado o uso de fitoterápicos, visando obter novos compostos que apresentem propriedades terapêuticas, como os flavonoides, e que estimulem a neoformação óssea e o reparo da r egião periapical. O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro a citotoxicidade e efeito indutor de mineralização de flavonoides sobre células osteoblásticas humanas. Para isso, células osteoblásticas da linhagem Saos expostas aos seguintes flavono2 foram ides: quercetina, miricetina e seus derivados taxifolina, isoquercitrina, rutina, ampelopsina e EGCG, além de pinocembrina, crisina e canferol, de forma isolada e combinada. Foi avaliado o efeito citotóxico, a atividade de fosfatase alcalina e indução de n mé todo de Shapiroódulos de mineralização. Os resultados foram analisados p elo Wilk, e as variáveis foram submetidas à análise de ANOVA seguida pelo teste de Tukey para comparar entre os grupos e/ou concentrações ou teste de Dunnett para comparar entre cada grupo e o controle, com nível de significância de 5%. A viabilidade da cultura de osteoblastos não teve uma redução estatisticamente significativa na presença da maioria dos compostos, exceto crisina a 100µM. Taxifolina, isoquercitrina, rutina, ampelopsina e EGCG foram os compostos que estimularam significativamente a atividade da fosfatase alcalina, juntamente com as combinações taxifolina+isoquercitrina, taxifolina+ampelopsina e taxifolina+rutina a 25/25 µM. Quanto a formação de nódulos de mine ralização, ampelopsina, isoquercitrina, rutina, pinocembrina e miricetina isolados e taxifolina+isoquercitrina, taxifolina+ampelopsina e taxifolina+rutina combinados obtiveram os melhores resultados, variando de acordo com as concentrações. Concluise que a taxifolina, isoquercitrina, rutina e ampelopsina e combinações de taxifolina com esses flavonoides são citocompatíveis e apresentam efeito indutor de mineralização em osteoblastos Saos-2(AU)

Dental bone loss and the formation of periapical lesions arise as a consequence of imbalance of bone homeostasis. Osteoblasts, together with osteoclasts and osteocytes, act in bone formation and resorption. Several markers of bone formation are produced by active osteoblasts and reflect different aspects of osteoblastic differentiation and bone remodeling. Thus, many authors have explored the use of phytotherapics in order to obtain new compounds with therapeutic properties, such as flavonoids, and also stimulate bone neoformation and periapical region repair. The objective of this study was to evaluate in vitro the cytotoxicity and inducing effect of flavonoid mineralization on human osteoblastic cells. For this, osteoblastic cells of the Saos-2 lineage were exposed to the following flavonoids: quercetin, myricetin and its derivatives taxifoline, isoquercitrin, rutin, ampelopsin and EGCG, in addition to pinocembrin, chrysin and kaempferol, in an isolated and combined manner. The cytotoxic effect, the activity of alkaline phosphatase and the induction of mineralization nodules were evaluated. The results were analyzed using the Shapiro-Wilk method, and the variables were submitted to ANOVA analysis followed by the Tukey test to compare between groups and/or concentrations or Dunnett's test to compare between each group and the control, with a level of 5% significance. The viability of the osteoblast culture did not have a statistically significant reduction in the presence of most compounds, except 100 µM chrysin. Taxifoline, isoquercitrin, rutin, ampelopsin and EGCG were the compounds that significantly stimulated the activity of alkaline phosphatase, together with the combinations taxifoline+isoquercitrin, taxifoline+ampelopsin and taxifoline+rutin at 25/25 µM. As for the formation of mineralization nodules, ampelopsin, isoquercitrin, rutin, pinocembrin and myricetin alone and taxifoline+isoquercitrin, taxifoline+ampelopsin and taxifoline+rutin combined obtained the best results, varying according to the concentrations. It is concluded that taxifoline, isoquercitrin, rutin and ampelopsin and combinations of taxifolin with these flavonoids are cytocompatible and have a mineralization-inducing effect on Saos-2 osteoblasts(AU)

Recombinant human insulin-like growth factor-1 promotes osteoclast formation and accelerates orthodontic tooth movement in rats

Abstract Background: IGF-1 may be an important factor in bone remodeling, but its mechanism of action on osteoclasts during orthodontic tooth movement is complex and unclear. Methodology: The closed-coil spring was placed between the left maxillary first molar and upper incisors with a force of 50 g to establish an orthodontic movement model. Eighty SD rats were randomized to receive phosphate buffer saline or 400 ng rhIGF-1 in the lateral buccal mucosa of the left maxillary first molar every two days. Tissue sections were stained for tartrate-resistant acidic phosphatase (TRAP), the number of TRAP-positive cells was estimated and tooth movement measured. Results: The rhIGF-1 group exhibited evidential bone resorption and lacuna appeared on the alveolar bone compared to the control group. Moreover, the number of osteoclasts in compression side of the periodontal ligament in the rhIGF-1 group peaked at day 4 (11.37±0.95 compared to 5.28±0.47 in the control group) after the orthodontic force was applied and was significantly higher than that of the control group (p<0.01). Furthermore, the distance of tooth movement in the rhIGF-1 group was significantly larger than that of the control group from day 4 to day 14 (p<0.01), suggesting that rhIGF-1 accelerated orthodontic tooth movement. Conclusion: Our study has showed that rhIGF-1 could stimulate the formation of osteoclasts in the periodontal ligament, and accelerate bone remodeling and orthodontic tooth movement.

Signs of alveolar bone damage in early stages of periodontitis and its prevention by stimulation of cannabinoid receptor 2. Model in rats / Signos de daño óseo alveolar en estadios tempranos de periodontitis y su prevención por estimulación del receptor cannabinoide 2. Modelo en ratas microcisalhamento do cimento resinoso

ABSTRACT The aims of the present study were, first, to identify signs of alveolar bone damage in early stages of experimental periodontitis (EP) and, second, to assess its possible prevention by treatment with cannabinoid receptor 2 agonist HU 308. Experimental periodontitis was induced by injections of lipopolysaccharide (LPS) (1mg/ml) in gums surrounding maxillary and mandibular first molar, 3 days per week, and untreated controls were kept for comparison. Then, a 3-week study was conducted including eighteen new rats (six rats per group): 1) controls; 2) experimental periodontitis rats; and 3) experimental periodontitis rats treated daily with HU 308 (500 ng/ml). After euthanasia, alveolar bone loss was assessed by morphometric and histomorphometric techniques, and the content of prostaglandin E2 (PGE2) in gingival tissue was evaluated by radioimmunoassay. The first signs of alveolar bone loss were apparent at 3 weeks of experimental periodontitis (ρ<0.05) in the mandibular first molar, but there was no detectable change at 1 week, leading us to establish 3 weeks as an early stage of experimental periodontitis. Rats subjected to 3-week experimental periodontitis showed less interradicular bone volume, less whole bone perimeter and fewer bone formation areas, and higher periodontal space height, bone resorption areas, number of osteoclasts and gingival content of prostaglandin E2 than controls, while HU 308 prevented, at least partially, the deleterious effects (ρ<0.001). We can conclude that a 3-week term of lipopolysaccharide-induced periodontitis in rats provides a valid model of the early stage of the disease, as emerging damage is observed in bone tissue. Furthermore, harmful effects at 3 weeks could be prevented by local stimulation of cannabinoid receptor 2, before greater damage is produced.

RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue, en primer lugar, identificar signos de daño óseo alveolar en estadios tempranos de periodontitis experimental y, en segundo lugar, evaluar su posible prevención mediante el tratamiento con el agonista del receptor cannabinoide 2, HU 308. La periodontitis experimental fue inducida por inyecciones de lipopolisacárido (1mg/ml) en la encía circundante al primer molar maxilar y mandibular, 3 días por semana, en tanto que controles no tratados fueron mantenidos para la comparación. Posteriormente, un estudio de 3 semanas con dieciocho nuevas ratas (seis por grupo) fue desarrollado: 1) controles; 2) ratas con periodontitis experimental, y 3) ratas con periodontitis experimental tratadas diariamente con HU 308 (500ng/ml). Luego de la euthanasia, la pérdida ósea alveolar fue evaluada por técnicas morfométricas e histomorfométricas, y el contenido de prostaglandina E2 en el tejido gingival fue determinado por radioinmunoensayo. Los primeros signos de pérdida ósea alveolar fueron evidentes a las 3 semanas de inducción de periodontitis experimental (ρ<0.05) en el primer molar mandibular, mientras que no hubo cambios detectables luego de 1 semana de inducción, hecho que nos condujo a establecer a las 3 semanas como un estadio temprano de periodontitis experimental, Las ratas sometidas a perdiodontitis experimental de 3 semanas mostraron menor volumen óseo interradicular, menor perímetro óseo y menos áreas de formación ósea, y mayor altura del espacio periodontal, más áreas de reabsorción ósea, mayor número de osteoclastos y mayor contenido gingival de prostaglandina E2, en comparación a los controles, mientras que el tratamiento con HU 308 previno, al menos parcialmente, los efectos deletéreos (ρ<0.001). Podemos concluir que el término de 3 semanas de periodontitis inducida por lipopolisacárido es un modelo válido de estadio inicial de la enfermedad experimental, dado que se evidencia daño emergente en el tejido óseo. Asimismo, los efectos deletéreos de 3 semanas podrían ser prevenidos por la estimulación local del receptor cannabinoide 2, antes que un daño mayor sea producido.

Acciones óseas de las hormonas de la neurohipófisis / Bone actions of neuro hypophyseal hormones

La oxitocina (OXT) como la arginina-vasopresina (AVP) son dos hormonas primitivas secretadas por la hipófisis posterior. Sus receptores están mucho más ampliamente distribuidos en el organismo de lo que se pensaba originalmente, incluido el hueso. En los estudios preclínicos, la OXT ha mostrado ser anabólica para el hueso, promoviendo la osteogénesis sobre la adipogénesis y favoreciendo la actividad osteoblástica sobre la osteoclástica. Tanto los osteoblastos como los osteoclastos tienen receptores para la OXT, y los efectos de los estrógenos sobre la masa ósea en ratones está mediada por lo menos en parte por la OXT. El mecanismo preciso por el cual la activación de los receptores de oxitocina (OXTR) se traduce en un incremento de la formación ósea permanece poco claro. La AVP también podría afectar el esqueleto en forma directa. Dos de los receptores de la AVP, V1a y V2 están expresados en osteoblastos y osteoclastos. La inyección de AVP en ratones de tipo salvaje aumenta la formación osteoclastos que producen resorción y reduce los osteoblastos formadores de hueso. En forma opuesta, la exposición de precursores osteoblásticos a antagonistas de los receptores V1a o V2, incrementan la osteoblastogénesis, como también lo hace la deleción genética del receptor V1a. (AU)

Both oxytocin (OXT) and argininevasopressin (AVP) are primitive hormones secreted by the posterior pituitary gland. OXT receptors are much more widely distributed in the body than originally thought, including in bone. In preclinical studies, OXT has been shown to be anabolic for bone, promoting osteogenesis over adipogenesis and favoring osteoblastic over osteoclastic activity. Both osteoblasts and osteoclasts have receptors for OXT, and the effects of estrogen on bone mass in mice is mediated at least in part by OXT. The precise mechanism by which the activation of oxytocin receptors (OXTRs) results in an increase in bone formation remains unclear. AVP could also have direct actions on the skeleton. The two AVP receptors, V1a and V2, are expressed in osteoblasts and osteoclasts. Injection of AVP in wild-type mice increases the formation of osteoclasts increasing bone resorption, and reduces bone-forming osteoblasts. On the contrary, the exposure of osteoblastic precursors to V1a and V2 antagonists increase osteoblastogenesis, the same as the genetic deletion of the V1a receptor. (AU)

La exposición prenatal a fluoruro induce cambios en la porción coronal de la cripta ósea y altera la erupción dental en crías lactantes / Prenatal fluoride exposure induces changes in the coronal portion of bony crypt and alters dental eruption in suckling rats

La erupción dental es un proceso estrictamente regulado y programado espacial y temporalmente. El objetivo del trabajo fue estudiar el efecto de la exposición prenatal a fluoruro de sodio (NaF) sobre los eventos morfológicos y celulares que ocurren en el hueso supracoronal del primer molar de crías de rata durante la etapa preeruptiva. Se emplearon crías (n=6-8 por grupo) provenientes de madres que bebieron crónicamente agua con diferentes concentraciones de F- en forma de NaF durante la gestación y lactancia: control y NaF (50 mg/L). En cortes histológicos de la mandíbula de crías de 3 y 10 días se analizaron parámetros de histomorfometría estática en la zona supracoronal de la canastilla ósea a la altura del primer molar inferior: volumen óseo trabecular [BV/TV (%)], número de osteoclastos por milímetro (N.Oc/mm) y las variables indirectas: número de trabéculas [Tb.N (1/mm)], espesor [Tb.Th (µm)] y separación trabecular [Tb.Sp (µm)]. En crías de 15 días se midió el grado de erupción [TED (µm)] del primer molar inferior. Los resultados se analizaron con el test "t" de Student considerando diferencias significativas a p<0,05. El análisis histomorfométrico demostró un incremento en el BV/TV (%) del hueso supracoronal (p<0,01) asociado con disminución del N.Oc/mm (p<0,01) en crías de 3 y 10 días expuestas prenatalmente al F-. El grado de erupción dental fue menor en animales expuestos prenatalmente al F- en comparación con los controles (p<0,01). En conclusión, los resultados observados en la mandíbula de crías expuestas durante la etapa prenatal y posnatal temprana al F- sugieren un efecto disruptivo sobre la actividad resortiva necesaria para formación del canal eruptivo. (AU)

Tooth eruption is a tightly regulated and spatially and temporally programmed process. The aim of this study was to examine the effect of prenatal NaF exposure on the morphological and cellular events that occur in the supracoronal area of bony crypt of the first rat molar during the preeruptive stage. Offspring from two groups of rats were used (6-8 per group): Control and 50 mg/L NaF. The treatment was performed during pregnancy and lactation. Suckling pups were euthanized at 3-, 10- and 15-days-old by cervical dislocation. Mandibles were removed and histologically processed to obtain buccolingual sections stained with H&E. In sections of first mandibular molar of 3- and 10-days-old pups, the following static histomorphometric parameters were evaluated: trabecular bone volume [BV/TV (%)] and number of osteoclasts (N.Oc/mm). Also, indirect parameters were obtained: trabecular number [Tb.N (1/mm)], trabecular thickness [Tb.Th (µm)], and trabecular separation [Tb.Sp (µm)]. The degree of tooth eruption [TED (µm)] was determined. Results are expressed as mean ± SE and analyzed by Student t-test. Histomorphometric analysis showed an increase in the BV/TV (%) of the bone crypt of 3- and 10- days-old pups exposed to NaF (p <0.01); this increase was associated with a decrease in the N.Oc/mm (p <0.01). TED of mandibular first molar was lower in prenatal NaF exposed group than in control group (p<0.01). In conclusion, the increased BV/TV and the lower N.Oc observed in the bone crypt of 3- and 10- days-old pups from mothers treated with NaF suggested a disruptive effect triggered by F- on the formation events of the eruptive pathway in the offspring. (AU)

DC-STAMP and tace levels are higher in patients with periodontitis

Abstract Although periodontitis is one of the commonest infectious inflammatory diseases in humans, the mechanisms involved with its immunopathology remain ill understood. Numerous molecules may induce inflammation and lead to bone resorption, secondary to activation of monocytes into osteoclasts. TACE (TNF-α converting enzyme) and DC-STAMP (dendritic cell-specific transmembrane protein) appear to play a role on bone resorption since TACE induces the release of sRANKL (soluble receptor activator of nuclear factor kappa-β ligand) whereas DC-STAMP is a key factor in osteoclast induction. The present study evaluated the levels of TACE and DC-STAMP in patients with and without periodontitis. Twenty individuals were selected: 10 periodontally healthy participants undergoing gingivectomy for esthetic reasons and 10 diagnosed with periodontitis. Protein levels of such molecules in gingival tissue were established using Western blotting. Protein levels of both TACE and DC-STAMP were higher in the periodontitis group than in the control group (p<0.05; Student t-test). In conclusion, TACE and DC-STAMP protein levels are elevated in patients with periodontitis, favoring progression of bone resorption.

Resumo Apesar de a periodontite ser uma das doenças infecto inflamatórias humanas mais comuns, os mecanismos que conduzem à imunopatologia não estão bem definidos. Inúmeras moléculas induzem atividade inflamatória que levam à perda óssea. Para que haja a reabsorção óssea, células monocíticas são ativadas e se transformam em osteoclastos. As moléculas TACE (Enzima conversora de TNF-α) e DC-STAMP (Proteína transmembrana específica de célula dendrítica) parecem atuar no processo de reabsorção óssea uma vez que a TACE induz a liberação de sRANKL (ativador do receptor do fator nuclear kappa-β ligante solúvel), enquanto a DC-STAMP é um fator chave na indução dos osteoclastos. Diante disso, o presente estudo avaliou a expressão gênica das moléculas TACE e DC-STAMP em pacientes com e sem periodontite uma vez que o papel destas moléculas no curso do desenvolvimento da periodontite ainda é pouco explorado. Foram selecionados 20 indivíduos, sendo 10 com saúde periodontal e com indicação para remoção de tecido gengival por motivos estéticos e 10 pacientes com periodontite. As análises da expressão das moléculas no tecido gengival foram realizadas por meio de western blotting. Os níveis proteicos tanto de TACE quanto de DC-STAMP, foram maiores nos tecidos do grupo com periodontite em comparação aos do grupo controle (p<0.05; Student' t-test). Portanto, os dados demonstram que a expressão protéica das moléculas TACE e DC-STAMP estão elevados em pacientes com periodontite, favorecendo a progressão da reabsorção óssea nesta patologia.

Pam2CSK4 (TLR2 agonist) induces periodontal destruction in mice

Abstract Lipoproteins are important bacterial immunostimulating molecules capable of inducing receptor activator of nuclear factor-κB (RANKL) and osteoclast formation in vitro and in vivo . Although these molecules are present in periodontopathogenic bacteria, their role in periodontitis is not known. In this study, we used Pam2CSK4 (PAM2), a synthetic molecule that mimics bacterial lipoprotein, to investigate the effects of lipoproteins on periodontitis in mice. C57BL/6 male mice were randomly divided into three experimental groups: 1) Negative control group: animals received vehicle injection; 2) Positive control group: animals received injection of Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS); 3) PAM2 group: animals received PAM2 injection. All the injections were performed bilaterally every other day into the palatal mucosa between first and second molars. After twenty-four days, the animals were euthanized to assess alveolar bone volume (micro-CT), cellular and extracellular composition in the gingiva (stereometric analysis), and osteoclast numbers (TRAP staining). Treatment with either PAM2 or LPS induced gingival inflammation, as demonstrated by increased infiltration of inflammatory cells and enhanced angiogenesis, associated with a smaller number of fibroblasts and decreased extracellular matrix. Importantly, treatment not only with LPS but also with PAM2 resulted in a larger number of TRAP+ multinucleated osteoclasts and significant loss of alveolar bone. Collectively, our data demonstrate that PAM2 can induce gingival inflammation and bone loss in mice, broadening the avenues of investigation into the role of lipoproteins in the pathogenesis of periodontal disease.

Pam2CSK4 (TLR2 agonist) induces periodontal destruction in mice

Abstract Lipoproteins are important bacterial immunostimulating molecules capable of inducing receptor activator of nuclear factor-κB (RANKL) and osteoclast formation in vitro and in vivo . Although these molecules are present in periodontopathogenic bacteria, their role in periodontitis is not known. In this study, we used Pam2CSK4 (PAM2), a synthetic molecule that mimics bacterial lipoprotein, to investigate the effects of lipoproteins on periodontitis in mice. C57BL/6 male mice were randomly divided into three experimental groups: 1) Negative control group: animals received vehicle injection; 2) Positive control group: animals received injection of Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS); 3) PAM2 group: animals received PAM2 injection. All the injections were performed bilaterally every other day into the palatal mucosa between first and second molars. After twenty-four days, the animals were euthanized to assess alveolar bone volume (micro-CT), cellular and extracellular composition in the gingiva (stereometric analysis), and osteoclast numbers (TRAP staining). Treatment with either PAM2 or LPS induced gingival inflammation, as demonstrated by increased infiltration of inflammatory cells and enhanced angiogenesis, associated with a smaller number of fibroblasts and decreased extracellular matrix. Importantly, treatment not only with LPS but also with PAM2 resulted in a larger number of TRAP+ multinucleated osteoclasts and significant loss of alveolar bone. Collectively, our data demonstrate that PAM2 can induce gingival inflammation and bone loss in mice, broadening the avenues of investigation into the role of lipoproteins in the pathogenesis of periodontal disease.

Micro-ARNs y células óseas / Micro RNAs and bone cells

Los micro-ARNs (miARNs) son pequeñas moléculas de ARN no codificante (de aproximadamente 15-25 nucleótidos), que regulan la expresión de genes involucrados en numerosas funciones biológicas, a través de la inhibición o degradación de un ARN mensajero diana. La homeostasis ósea se mantiene por el balance entre la formación osteoblástica y la resorción osteoclástica. La sobreexpresión o inhibición de miARNs específicos afecta la proliferación, diferenciación y actividad de osteoblastos, osteocitos y osteoclastos. Estas acciones son llevadas a cabo modulando la expresión de distintos factores transcripcionales y moléculas de señalización de las vías esenciales para la osteoblastogénesis u osteoclastogénesis. Estos efectos modifican el balance entre la formación y la resorción, determinando cambios en la homeostasis ósea. Esta revisión enumera una serie de miARNs que participan en la homeostasis ósea. Profundizando en el conocimiento de los mecanismos por medio de los cuales los miARNs actúan sobre el hueso, podrían revelarse nuevos usos potenciales futuros, entre los que se encuentran su utilidad como nuevos biomarcadores óseos o como agentes terapéuticos para el tratamiento de trastornos metabólicos óseos, pérdida de masa ósea o enfermedades óseas. (AU)

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous small noncoding RNA molecules (of approximately 15­25 nucleotides), which regulate the expression of genes controlling numerous biological functions, through the inhibition or degradation of the target messenger RNA. Bone homeostasis is maintained by a balance between osteoblastic bone formation and osteoclastic bone resorption. The overexpression or inhibition of specific miRNAs affects cell proliferation, differentiation and activity of osteoblast, osteocytes and osteoclast. This action is done by modulating the expression of different transcription factors and signaling molecules of the most relevant pathways of osteoblastogenesis or osteoclastogenesis. This effect is able to modify the balance between bone formation and resorption, determining changes in bone homeostasis. The present review is an overview of a series of miRNAs involved in bone homeostasis. An in depth knowledge of the mechanisms by which miRNAs act on bone may reveal potential uses in the future as new bone biomarkers or therapeutic agents for treating metabolic bone disorders, bone loss and bone diseases. (AU)