Avaliação das citocinas TNF-α, RANKL e OPG e do número de osteoclastos no reparo de defeito ósseo em calvária de ratos diabéticos tratados com matriz óssea desmineralizada / Evaluation of cytokines TNF-α, RANKL and OPG and the number of osteoclasts on repair of bone defects in skulls of diabetic rats treated with demineralized bone matrix

Neste trabalho, foi avaliado a participação dos osteoclastos bem como a ação das citocinas RANKL, OPG e TNF-α durante a formação e remodelação óssea em defeitos ósseos de tamanho crítico em ratos normoglicêmicos e diabéticos tratados ou não com a MAOD. Para isso, foram utilizados 250 ratos machos Wistar. Trinta ratos foram utilizados para coleta dos fêmures e tíbias, os quais foram processados para obtenção da MAOD. Os demais 220 ratos foram divididos em Grupo Não Diabétido (CTL, n=110) e Grupo Diabético (DIAB, n= 110) induzido pela aplicação de uma dose única de 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina. Um defeito transósseo de 8 mm de diâmetro foi realizado nos ossos parietais dos ratos, sendo que, nos subgrupos CTL MAOD e DIAB MAOD, os defeitos foram preenchidos com MAOD e nos grupos CTL COAG e DIAB COAG apenas com coágulo sanguíneo. Após 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calotas cranianas foram coletadas para determinação da densidade de volume, número de osteoclastos/mm2 na área do defeito, quantificação por imunoistoquimica e expressão do RNAm para as proteínas RANKL, OPG e TNF-α. Os resultados para volume do tecido ósseo neoformado foi maior nos grupos CTL COAG e CTL MAOD, bem como no grupo DIAB MAOD quando comparado com DIAB COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). O número de osteoclastos nos grupos CTL aumentaram significantemente (3,69 osteoclasto/mm2), enquanto que nos grupos MAOD aumentaram gradualmente até os 42 dias (2,8 osteoclasto/mm2). Os resultados para imunomarcação mostraram que a MAOD promove 1,28 vezes maior expressão de OPG, bem como de TNF-α tanto no grupo CTL (1,59 vezes) como no DIAB (1,76 vezes). Os resultados para expressão do RNAm para OPG mostrou que a média dos valores do grupo COAG comparado com a do grupo MAOD foi 1,91 vezes maior no grupo COAG. Já os valores para expressão de RANKL permaneceram constantes no grupo DIAB MAOD, com aumento significativo de 2,57 vezes aos 42 dias, sendo 4,3 vezes maior, quando comparado com a média dos outros grupos no mesmo período. Conclui-se que nos animais normoglicemicos, o tratamento com a MAOD aumenta a expressão de OPG, RANKL e TNF-α, assim como a atividade osteoclástica, promovendo reabsorção da MAOD e formação de tecido ósseo, enquanto que nos animais diabéticos, a atividade osteoclástica foi reduzida, sem alteração nos níveis de OPG e RANKL, reduzindo a reabsorção da MAOD e consequentemente da formação óssea.(AU)

Participation of osteoclasts was evaluated in reabsorption process of demineralized allogenic bone matrix (DABM) as well as the activity of cytokines RANKL, OPG and TNF- α during formation and bone remodeling in critial size defect of normoglycemic and diabetic rats treated or not with DABM. Therefore, 250 male Wistar rats were used. Thirty rats had femurs and tibias collected and processed to obtain DABM. 220 rats were divided into control group (CTL, n=110) and diabetic group (DIAB, n= 110) injected by a single dose of 47 mg/Kg of body weight streptozotocin. Were made 8mm bone defect on skulls of rats, in subgroups CTL DABM and DIAB DABM, defects were filled with DABM and subgroups CTL CLOT and DIAB CLOT were filled with blood clot. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected to determine the volume density, number of osteoclasts/mm2 into defects area, quantification by immunohistochemistry and RNAm expression of RANKL, OPG and TNF-α cytokines. The results of volume density of newly formed bone was higher in CTL CLOT and CTL DABM, as well as in DIAB DABM compared to DIAB CLOT (CTL DABM > CTL CLOT and DIAB DABM > DIAB CLOT). The number of osteoclasts in CTL groups increased to 3,69 osteoclasts/mm2, while in subgroups treated with DABM gradually increased up until 42 days (2,8 osteoclasts/mm2). Immunohistochemistry showed that DABM promotes an increase of 1.28-fold of OPG expression, as well as TNF-a expression in CTL group (1.59-fold) and DIAB group (1.76-fold). The results of RNAm expression of OPG showed that the average values of the CLOT subgroup compared to the average values of DABM subgroup was 1.91- fold higher in CLOT subgroup. The values of RANKL RNAm expression increase 2.57-fold at 42 days, being 4.3-fold higher than the average os the other groups in the same period. In conclusion, in the normoglicemic animals (CTL group), the treatment with DABM increase the expression of OPG, RANKL and TNF-α as the activity of osteoclasts, leading to DABM resorption and bone tissue formation, while in diabetic animals, the osteoclast activity was reduced, without changes in the leves of OPG and RANKL, decreasing DABM resorption and bone formation.(AU)

Avaliação do reparo de defeito ósseo em calvária de ratos diabéticos tratados com matriz óssea desmineralizada / Evaluation of repair of bone defects in skulls of diabetic rats treated with demineralized bone matrix

O objetivo deste trabalho foi avaliar as atividades osteoindutoras e osteocondutoras da matriz alogênica óssea desmineralizada (MAOD) frente à diabetes no reparo de defeito de tamanho crítico em calvárias de ratos diabéticos. Para isso, 100 ratos machos Wistar foram divididos em 2 grupos: no grupo diabético (DIAB, n=50) foi injetado 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina, enquanto que no grupo controle (CTL, n=50) foi injetado solução fisiológica a 0,9%. A MAOD foi obtida de 50 ratos, cujo fêmur e tíbia foram retirados, desmineralizados com HCl a 0,6M por 24 horas, particulados em 1-2mm³, neutralizados com soro fisiológico e armazenados em álcool. Após a anestesia, foram realizados defeitos ósseos de 8 mm nas calvárias dos animais, sendo os grupos CTL COAG (n=25) e DIAB COAG (n=25) preenchidos com coágulo e os grupos CTL MAOD (n=25) e DIAB MAOD (n=25) preenchidos com MAOD. Após os períodos de 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calvárias foram coletadas. A análise radiográfica mostrou que houve formação de ilhas radiodensas no interior dos defeitos nos grupos CTL e DIAB tratados com MAOD, enquanto que nos grupos tratados com coágulo houve formação de áreas mais radiodensas somente nas bordas do defeito, corroborando com os resultados morfológicos, que mostraram nos grupos tratados com coágulo que o reparo ósseo teve início nas bordas do defeito, enquanto que nos grupos tratados com MAOD, a neoformação óssea ocorreu também nas áreas de reabsorção nas partículas de MAOD. De acordo com os resultados morfométricos, o volume de tecido ósseo aumentou gradativamente em todos os grupos, porém, esse aumento foi maior nos grupos CTL em relação aos seus respectivos tratamentos nos grupos DIAB (CTL COAG > DIAB COAG e CTL MAOD > DIAB MAOD) e maior quando comparados os grupos tratados com MAOD versus os respectivos grupos tratados com COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). Assim, ao término de 42 dias, o volume de tecido ósseo no grupo CTL MAOD foi...

The aim of this work was to evaluate the osteoinductive and osteoconductive activities of demineralized allogeneic bone matrix (DABM) against diabetes in repairing critical size defects in diabetic rats skulls. Therefore, 100 male Wistar rats were shered into two groups: in the diabetic group (DIAB, n=50) was 47 mg/Kg of body weight streptozotocin, while in the control group (CTL, n=50) was injected saline 0.9%. The DABM was obteined using 50 rats which were removed their femur and tibia bones, demineralized in 0.6 N HCl during 24 hours, cut into 1-2mm³ pieces, neutralized in saline and stored in alcohol. After anesthesia, were made 8 mm bone defects on skulls of rats, being the CTL CLOT group (n=25) and DIAB CLOT group (n=25) filled with blood clot and the CTL DABM group (n=25) and DIAB DABM group (n=25) filled with DABM. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected. The radiographic analysis showed radiodense islets inside the defects filled with DABM in CTL and DIAB groups, while groups filled with blood clot showed radiodense areas near the defect border, which is in agreement to the morphologic results, that had showed the begining of bone healing was near the defects border in groups filled with blood clot, while groups filled with DABM showed new bone formation also in resorption DABM areas. According to morphometric results, the volume of bone tissue had increased in all groups, however, this increase was more accentuated in CTL groups when compared to DIAB groups with respected treatments (CTL CLOT > DIAB CLOT and CTL DABM > DIAB DABM) and bigger when groups treated with DABM are compared to respestive groups treated with CLOT (CTL DABM > CTL CLOT e DIAB DABM > DIAB CLOT). Thereby, at the end of 42 days, the CTL DABM bone tissue volume was 3.24 greater than the other groups, the CTL CLOT and DIAB DABM groups didnt show any significant differenceand the DIAB DABM was 1,81 greater than DIAB CLOT. From these results, the conclusion...