Estudo da participação de reguladores negativos endógenos da atividade de STAT1 e STAT3 (SOCS1 e SOCS3) na doença periodontal experimental / Role of endogenous negative regulators of STATI and STAT3 (SOCS1 and SOCS3 during experimental periodontal disease

RESUMO

A expressão de citocinas inflamatórias é um processo estritamente regulado por mecanismos variados, incluindo o controle da sinalização intracelular e da atividade transcricional por inibidores endógenos, os quais são pouco estudados e compreendidos. Três grupos de proteínas SHP, PIAS e SOCS inibem de maneira distinta e específica a transdução de sinais pela via JAK/STAT, bem como a atividade dos fatores de transcrição, eventos que modulam a expressão de diversas citocinas. As doenças periodontais estão associadas à inflamação persistente, com elevados níveis de citocinas proinflamatórias, no entanto praticamente não existem informações sobre a participação destes mecanismos de regulação nas diferentes condições clínicas periodontais. Os objetivos deste projeto incluíram avaliar a cinética de expressão das proteínas SOCS1 e SOCS3 e suas proteínas-alvo, STAT1 e STAT3, respectivamente, durante a evolução da doença periodontal. Foram utilizados 36 ratos Wistar divididos em 2 grupos DP - doença periodontal induzida por 2 métodos: ligaduras ao redor dos 1os molares inferiores e injeções de 60 µg de LPS de E. coli no tecido gengival palatino dos molares superiores, 3x/semana; Grupo controle negativo - recebeu apenas injeções de PBS (veículo). Os ratos foram sacrificados 7, 15 e 30 dias após a indução da doença periodontal para avaliação histológica e análise macroscópica da perda óssea alveolar. A expressão de SOCS1 e SOCS3 e a ativação de STAT1 e STAT3 foram avaliadas nas biópsias gengivais por PCR em tempo real e Western blot. Ambos os modelos apresentaram significante e progressiva perda óssea dos 7 aos 30 dias. A inflamação foi evidente já no período de 7 dias em ambos os modelos, porém enquanto manteve-se similar nos demais períodos no modelo de indução por LPS, apresentou uma diminuição na severidade da inflamação no modelo de ligadura aos 30 dias. Houve um significante (p<0.05) aumento na expressão gênica de SOCS1 e SOCS3 no grupo DP comparado com o grupo controle aos 15 dias (ambos os modelos) e aos 30 (modelo de indução por ligadura). A ativação de STAT1 e -3 foram aumentadas nos períodos iniciais no modelo por ligadura e nos períodos mais tardios no modelo de LPS. Estes resultados sugerem que SOCS1 e -3 participam na regulação do processo inflamatório responsável pela destruição periodontal

ABSTRACT

Inflammatory cytokine gene expression is a process strictly regulated by various mechanisms, including the negative regulation of signaling of cytokine receptors and of the activity of transcription factors such as STATs. These mechanisms involve endogenous proteins and are largely unknown, especially in periodontal diseases. Three groups of proteins, SHP, PIAS and SOCS modulate in a fairly specific manner JAK/STAT signaling and/or STAT activity. Periodontal diseases are infectious-inflammatory conditions of the supporting tissues of the teeth associated with increased levels of proinflammatory cytokines, but there are no information regarding the role of these endogenous mediators of JAK/STAT during its course. The aims of this study included the evaluation of the expression kinetics of inducible negative regulators and their target proteins during the course of experimentally induced periodontal disease. 36 Wistar rats were divided into two groups PD - experimental periodontal disease induced by two methods: ligature placement around the first mandibular molars and E. coli lipopolysaccharide (LPS) injections into the palatal gingival tissues of the maxillary molars, 3x/week, and Negative Control group. Rats were sacrificed 07, 15 and 30 days after disease induction for histological evaluation of periodontal inflammation and macroscopic analysis of alveolar bone loss. SOCS expression and the activation status of STAT1 and STAT3 were evaluated in gingival biopsies by real time PCR and Western Blot. Both disease models presented significant progressive bone loss from 7 to 30 days. Inflammation was evident and similar for all the periods in LPS injected sites; however, a decrease on severity at the end of the experimental period was observed in the ligature model. There was a significant (p<0.05) increase on SOCS1 and SOCS3 gene expression in PD compared to control group at 15 (both disease models) and 30 days (ligatureinduced model). The activation of STAT1 and STAT3 were increased in earlier periods in the ligature model and in later periods in the LPS model. This study suggests that SOCS 1 and 3 participate in the regulatory mechanism of the inflammatory process responsible for the periodontal disease destruction