Avaliação do efeito sinérgico entre risedronato sistêmico e genisteína local sobre o reparo peri-implantar em ratas com deficiência de estrógeno e síndrome metabólica / Evaluation of the synergistic effect between systemic Risedronate and local Genistein on peri-implant repair in strogen deficient rats and metabolic syndrome

RESUMO

O objetivo deste estudo foi investigar a ação sinérgica do risedronato de sódio sistêmico e da genisteína administrada localmente, através da funcionalização de implantes, de ratas submetidas a ovariectomia e com hábitos de mimetizam a síndrome metabólica. A parte in vitro deste estudo foi executado em 2 etapas. Na primeira etapa, foi realizada a funcionalização da superfície de discos/implantes com genistína na concentração de 100 µM pela técnica layer by layer (lbl). Na segunda etapa foram feitos testes biológicos em culturas de células, para avaliar as propriedades da superfície funcionalizada, quanto às respostas osteogênicas. Para a cultura de células foram utilizadas células mesenquimais diferenciadas em osteoblastos, isoladas de fêmures de ratos. Após a validação pelos testes executados nas superfícies funcionalizadas, foi realizado estudo in vivo (3ª etapa). Para tanto, no dia 0, as ratas Wistar adultas jovens, fêmeas (n=64) foram divididas em 4 grupos: 1- SHAM (n= 16), animais foram submetidos à ovariectomia (OVX) fictícia e dieta balanceada. 2- SHAM Síndrome Metabólica (SM) (n=16), animais foram submetidos à ovariectomia fictícia e dieta de cafeteria. 3- OVX SM (n=16), animais foram submetidos à ovariectomia bilateral e dieta de cafeteria. 4- OVX SM Risedronato (RIS) (n=16), animais foram submetidos à ovariectomia bilateral, dieta de cafeteria e tratadas com risedronato de sódio. Em cada grupo há 2 subgrupos: A- implantes convencionais e B- implantes funcionalizados com genisteína. No dia 30, foi iniciado o tratamento medicamentoso com risedronato de sódio, na concentração de 0,35mg/kg, ou apenas solução salina, via gavagem, 1 vez por semana. Passados 60 dias da medicação (dia 90), todos os animais foram submetidos à cirurgia para exodontia dos 1os molares superiores bilateralmente e, imediatamente, no alvéolo da raiz mesial, foi instalado os implantes com superfície convencional ou funcionalizada. Os animais foram eutanasiados aos 28 dias (dia 118) após a instalação dos implantes para mensuração do torque de falha na interface osso implante em N/cm. Os dados foram submetidos ao teste de homocedasticidade (Shapiro Wilk). Houve a confirmação de distribuição normal dos dados amostrais e na sequência, foi realizado o teste paramétrico ANOVA One Way or Two Way, seguido do pós teste de Tukey, com o nível de significância de 5% (p< 0,05). Concluiu-se que, a concentração de 100 µM da genisteína manteve a viabilidade celular e resultados favoráveis quanto a genotoxicidade. A dieta de cafeteria e a ovariectomia bilateral mimetizam a síndrome metabólica e a predisposição para osteoporose por deficiência de esteroides gonadais. E, a ação sinérgica entre fármaco sistêmico (risedronato de sódio) e genisteína local foi promissora para a melhora no processo de reparo periimplantar, principalmente no grupo SHAM e OVX SM RIS(AU)

ABSTRACT

The aim of this study was to investigate the synergistic action of systemic risedronate sodium and locally administered genistein, through implant functionalization, of rats submitted to ovariectomy and with habits mimicking the metabolic syndrome. The in vitro part of this study was performed in 2 steps. In the first step, the surface functionalization of discs/implants was performed with genistein at a concentration of 100 µM by the layer by layer (lbl) technique. In the second step biological tests were performed in cell cultures to evaluate the properties of the functionalized surface for osteogenic responses. For the cell culture, mesenchymal cells differentiated into osteoblasts, isolated from rat femurs, were used. After validation by tests performed on the functionalized surfaces, the in vivo study (third test) was performed. For this purpose, on day 0, young adult female Wistar rats (n=64) were divided into 4 groups: 1- SHAM (n=16), animals were submitted to sham ovariectomy (OVX) and balanced diet. 2- SHAM Metabolic Syndrome (MS) (n=16), animals were submitted to sham ovariectomy and cafeteria diet. 3- OVX SM (n=16), animals underwent bilateral ovariectomy and cafeteria diet. 4- OVX SM Risedronate (RIS) (n=16), animals underwent bilateral ovariectomy, cafeteria diet and treated with risedronate sodium. In each group there are 2 subgroups: A- conventional implants and B- implants functionalized with genistein. On day 30, drug treatment was started with risedronate sodium, at a concentration of 0.35 mg/kg, or just saline solution, via gavage, once a week. After 60 days of medication (day 90), all animals underwent surgery to extract the 1st upper molars bilaterally, and implants with conventional or functionalized surfaces were immediately installed in the mesial root alveolus. The animals were euthanized at 28 days (day 118) after implant installation to measure the failure torque at the implant-bone interface in N/cm. The data were submitted to the homoscedasticity test (Shapiro Wilk). The normal distribution of the sample data was confirmed and then the parametric One Way or Two Way ANOVA test was performed, followed by Tukey's post-test, with a significance level of 5% (p< 0.05). It was concluded that, the concentration of 100 µM of genistein maintained cell viability and favorable results regarding genotoxicity. The cafeteria diet and bilateral ovariectomy mimic the metabolic syndrome and predisposition to osteoporosis by gonadal steroid deficiency. And, the synergistic action between systemic drug (risedronate sodium) and local genistein was promising for the improvement in the periimplant repair process, especially in the SHAM and OVX SM RIS groups(AU)