Avaliação da carga microbiana e fúngica de sistemas de canais radiculares infectados e a expressão apical de integrinas, citocinas e quimiocinas nos tecidos / Assessment of the microbial and fungal load of infected root canal systems and the apical expression of integrins, cytokines and chemokines in adjacent perirradicular tissues

RESUMO

Este estudo busca avaliar quantitativamente a expressão do RNA mensageiro (mRNA) das integrinas alfa1, alfa4, alfa 5, alfa L, citocinas e quimiocinas, a partir de células presentes no líquido intersticial periapical adjacente a dentes com infecção do canal radicular. Foram selecionados 22 indivíduos com necessidade de tratamento endodôntico e encaminhados à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, MG, Brasil). As amostras foram coletadas em 11 dentes necróticos e portadores de infecções endodônticas e 11 dentes hígidos que necessitavam de tratamento endodôntico por motivos protéticos. Após a cirurgia de acesso e antes dos procedimentos de limpeza e modelagem do sistema de canais radiculares (T0), imediatamente após a limpeza e formatação do sistema de canais radiculares(T1), em 7 (T2) e 14 dias (T3), um cone de papel esterilizado endodôntico # 20 foi inserido no SCR, mantido por 2 min, e posteriormente armazenado a -70°C. Real-Time PCR analisou microbiologicamente essas amostras para ler a expressão gênica do rRNA microbiano 16S e fragmentos da região ITS do gDNA fúngico da espécie Candida. Após os procedimentos de limpeza e formatação do SCR, três cones de papel absorvente esterilizados foram inseridos. Passivamente, a ponta do papel ultrapassou o ápice radicular em 2 mm e permaneceu por 2 minutos. As amostras foram coletadas imediatamente após a limpeza e modelagem do RCS, 7 e 14 dias após a primeira sessão. As pontas de papel tiveram os 4 mm finais cortados, inseridos em Eppendorf e armazenados a - 70°C. Com este procedimento, o RNA foi extraído do líquido intersticial periapical para caracterizar as expressões dos genes ITGA1, ITGA4, ITGA5, ITGAL, IL-1ß, TNF-α, IL-17A, IL-10, IFN-γ, CCL2/MCP-1, CCL5, CXCR4, e 16S usando PCR em tempo real. O DNA genômico (gDNA) foi extraído para se avaliar a abundância de Candida utilizando-se sequências ITS, por PCR em tempo real. Os resultados demonstraram que os níveis de expressão de mRNA do 16S diminuíram após os procedimentos de limpeza e modelagem e que a abundância de Candida foi insipiente na amostra analisada. As citocinas pro- inflamatórias IL-1ß e IL-17 apresentaram níveis de expressão elevados frente a infecção, reduzindo significativamente após os procedimentos de limpeza e formatação. Os níveis de expressão gênica de TNF-α significantemente aumentaram, em ambos os grupos. Não se observou diferença significativa quanto a expressão gênica das citocinas IFN-γ, IL-10, CCL-2 e CCL-5 e das integrinas ITGAL e ITGA5 nos tempos avaliados. A expressão gênica de CXCR4 reduziu significativamente do tempo T1 para o T2, no grupo experimental. As expressões gênicas de ITGA1 e ITGA4, no grupo experimental, reduziram significativamente de maneira tempo dependente. Finalmente, não houve alteração significativa na expressão de marcadores de macrófagos (CD64), enquanto expressão de marcadores de fibroblastos (S100A4) aumentou significativamente no grupo controle. Concluiu-se que a carga microbiana e a abundância de leveduras correlacionam-se positivamente com a expressão de mediadores pró-inflamatórios e que a que terapia endodôntica negativamente impacta a expressão dos mediadores pró-inflamatórios e das integrinas nos tecidos perirradiculares.

ABSTRACT

This study seeks to quantitatively evaluate the expression of messenger RNA (mRNA) of integrins alpha1, alfa4, alpha 5, alpha L, cytokines, and chemokines, from cells present in the periapical interstitial fluid adjacent to teeth with root canal infection. Twenty-two individuals needing endodontic treatment and referred to the School of Dentistry of the Federal University of Minas Gerais (Belo Horizonte, MG, Brazil) were selected. The samples were collected in 11 necrotic teeth and carriers of endodontic infections and 11 healthy teeth needing endodontic treatment for prosthetic reasons. After access surgery and before root canal system (RCS) cleaning and shaping procedures (T0), immediately after cleaning and shaping the root canal system (T1), in 7 (T2) and 14 days (T3) an endodontic sterilized paper point #20 was inserted into the RCS, maintained for 2 min, and subsequently stored at -70°C. Real-Time PCR microbiologically analyzed these samples to read the gene expression of microbial rRNA 16S and fragments of the ITS region of the Fungus Candida species gDNA. After RCS cleaning and shaping procedures, three sterilized absorbent paper cones were inserted. Passively, the paper point exceeded the root apex by 2 mm and remained for 2 minutes. Samples were collected immediately after RCS cleaning and shaping, 7 and 14 days after the first session. The paper points have the 4 mm of their tip cut, inserted in Eppendorf, and stored at - 70°C. This procedure extracted RNA from the periapical interstitial fluid to characterize the expressions of the genes ITGA1, ITGA4, ITGA5, ITGAL, IL-1ß, TNF- α, IL-17A, IL-10, IFN-γ, CCL2/MCP-1, CCL5, CXCR4, ITS using Real-Time PCR. The results showed that 16S mRNA expression levels decreased after cleaning and modeling procedures and that Candida abundance was incipient in the analyzed sample. Pro-inflammatory cytokines IL-1ß and IL-17 showed high expression levels against infection, significantly reduced after cleaning and formatting procedures. TNF-α gene expression levels significantly increased in both experimental and control groups. No significant difference was observed regarding the gene expression of the cytokines IFN-γ, IL-10, CCL-2, and CCL-5 and the integrins ITGAL and ITGA5. The gene expressions of ITGA1 and ITGA4 in the experimental group were significantly reduced time-dependent. Finally, there was no significant change in their macrophage markers (CD64) expression, while fibroblast markers (S100A4) expression significantly increased in the control group. It was concluded that microbial load and yeast abundance are positively correlated with the expression of pro-inflammatory mediators and that endodontic therapy negatively impacts the expression of pro-inflammatory mediators and integrins in periradicular tissues.