Análise do processo de reparo alveolar em camundongos fêmeas senescentes 129/Sv-WT e 129/Sv 5-LOKO sob terapia com bifosfonato de alta potência / Alveolar bone repair of 129/Sv WT and 129/Sv 5LOKO female senescent mice under therapy with high potency bisphosphonate

RESUMO

O processo de senescência acarreta uma série de modificações fisiológicas com declínio das funções das atividades celulares e sistêmicas que se manifestam de maneira mais importante na população feminina pelo evento da menopausa, como a osteoporose. A fim de se minimizar tais efeitos, há a possibilidade de se utilizar medicamentos que diminuem o processo de remodelação óssea como os bifosfonatos nitrogenados (BF). Entretanto, o uso dessas drogas está intimamente relacionado ao desenvolvimento de osteonecrose dos maxilares (OM), principalmente quando associado a outros fatores de risco como as cirurgias bucais. Sabe-se que fisiologicamente a dinâmica do tecido ósseo depende também de eicosanóides derivados do metabolismo do ácido araquidônico (AA), como as enzimas cicloxigenase (COX) e 5 lipoxigenase (5LO). Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi analisar o efeito BF ácido zoledrônico (ZL) e sua relação com o desenvolvimento da OM em camundongos fêmeas senescentes 129/Sv com e sem modificação genética para a enzima 5LO. Para tanto, foram utilizados 40 camundongos fêmeas senescentes 129/Sv, sendo 20 WT e 20 com alteração no gene 5LO (129 Alox5tm1Fun/J) (5LOKO), divididas em grupos WT, tratadas com 0,01 ml de solução salina 0,9% estéril (SS) via intraperitoneal (IP) e ZL, tratadas com 250µg/Kg de ácido zoledrônico (ZL) IP diluído em solução salina estéril, ambas administradas 1 vez/semana por 7 semanas. Os grupos foram compostos por 5 animais cada (WT Controle ­ 7 e 21dias, WT ZL ­ 7 e 21 dias, 5LOKO Controle ­ 7 e 21 dias, 5LOKO ZL ­ 7 e 21dias), sendo as maxilas coletadas para análises em microCT, histopatológica, birrefringência, técnica imunohistoquímica e histomorfométricas. De modo geral, a microCT revelou deficiência significativa na microarquitetura óssea nos animais WT ZL em comparação com os demais. Do mesmo modo, a partir da análise histopatológica e de birrefringência da matriz colagenosa, observou-se padrão compatível com o desenvolvimento de OM no grupo WT ZL, com presença de infiltrado inflamatório intenso, atraso na neoformação óssea, presença de fraturas patológicas, e deficiência da matriz colagenosa e de células Runx-2+, TRAP+ e F4/80+. Os animais 5LOKO ZL apresentaram alterações compatíveis com atraso no processo de reparo especialmente no período de 7 dias, com menor quantidade de células Runx-2+ em comparação com o grupo 5LOKO Controle e pela qualidade da matriz óssea colagenosa com menor quantidade de fibras do espectro vermelho neste período, se igualando, porém, aos 21 dias. Deste modo, concluiu-se que o processo de reparo em camundongos fêmeas senescentes da linhagem 129/Sv WT e 5LOKO associados ao uso do BF ZL ocorreu de modo distinto, levando a quadro de OM nos animais WT e atraso nos animais 5LOKO, sem sinais histopatológicos que caracterizassem a doença. Deste modo, a inibição da enzima 5LO parece influenciar de maneira positiva o processo de reparo ósseo intramembranoso alveolar, mesmo na presença de fenótipo esqueletal osteopetrótico, sugerindo outros fatores relacionados à droga que favoreçam o desenvolvimento da OM no presente modelo animal(AU)

ABSTRACT

Senescence brings a number of physiological modifications with the decrease of cell and systemic activities and function that manifest in an important way in female population due to the event of menopause, as osteoporosis. In order to diminish these effects, there is the possibility of taking medication that decrease bone remodeling process, as the bisphosphonates containing nitrogen (BF). However, the use of these drugs is intimate related with the development of the osteonecrosis of the jaws (ON), especially when associated to other risk factors as oral surgery. It is known that physiologically, the dynamics of bone tissue also depends on the eicosanoids derivate from the arachidonic acid metabolism (AA), such as cyclooxygenase (COX) and 5 lipoxygenase (5LO) enzymes. In this way, the aim of the present study was to analyze the effects of the BF zoledrônico acid (ZL) and its relation with de development of ON in 129/SV old female mice with or without genetic modification for 5LO. Forty animals, 20 WT and 20 with 5LO gene alteration (129 Alox5tm1Fun/J) (5LOKO) were divided in groups WT, treated with 0.01 ml of sterile 0.9% saline solution (SS) intraperitoneal (IP), and ZL, treated with 250µg/Kg of ZL IP diluted in SS, both administered once a week for 7 weeks. Groups contained 5 animals each (WT Control ­ 7 and 21 days, WT ZL ,7 and 21 days, 5LOKO Control, 7 and 21 days, and 5LOKO ZL, 7 and 21 days), and the maxillae removed for microCT, histopathology, birefringence, immunohistochemistry, and histomorphometric analysis. In general, microCT revealed significant deficiency in bone microarchitecture in WT ZL group in comparison to the other groups. In the same way, histopathological and birefringence analysis revealed histological pattern compatible with ON development in WT ZL group, presenting intense inflammatory infiltrate, late new bone formation, presence of pathological fractures, and deficiency in collagenous matrix, and also in Runx-2+, TRAP+, and F4/80. 5LOKO ZL animals presented alterations compatible with a late bone repair, especially at day 7, with decreased number of Runx-2+ cells in comparison to 5LOKO Control, and by the quality of collagenous bone matrix with decreased number of red spectra fibers in this period, however, being similar at day 21. From this, it could be concluded that alveolar bone repair of 129/SV WT and 5LOKO old female mice associated with the administration of ZL occurred in different ways, leading to a picture of ON in the WT animals, and late bone repair in the 5LOKO animals, without histopathological signs that could characterize the disease. In this way, inhibition of 5LO seems to influence intramembranous alveolar bone repair in a positive way, even in the presence of osteopetrotic skeletal phenotype, suggesting other factors related to the drug that favors the development of the ON in the present animal model(AU)