Avaliação do metabolismo celular decorrente da aplicação de força nos condrócitos do côndilo mandibular e do joelho de suínos / Comparison of in vitro desponse to mechanical loading between the porcine mandibular condyle and ankle articular cartilages

RESUMO

Funcionalmente, a cartilagem da articulação têmporo-mandibular assemelha-se à cartilagem da articulação do joelho por possuírem lubrificação para resistir à fricção e fornecerem proteção às forças mecânicas externas. Entretanto, o efeito das forças de tensão sobre as cartilagens dessas duas articulações ainda permanece obscura. O objetivo desse estudo foi avaliar, in vitro, as alterações metabólicas nos condrócitos extraídos do tecido cartilaginoso do côndilo mandibular e do joelho de suínos, decorrentes da aplicação de forças mecânicas, em relação à síntese de DNA e de proteoglicanos (PTG). Além disso, foi verificada a expressão de colágeno tipo II e de agrecanos no RNAm dos condrócitos dessas duas articulações, tempo-dependente do cultivo celular, utilizando-se a análise quantitativa de PCR em tempo real. Os condrócitos foram submetidos às forças mecânicas de tração de 2 kPa (3 porcento de alongamento), 5 kPa (7 porcento de alongamento) e 10 kPa (12 porcento de alongamento), em uma freqüência de 30 ciclos/min. durante 12 e 24 horas. Os resultados demonstraram que os condrócitos do côndilo mandibular quando submetidos às forças de 2 kPa e de 5 kPa, apresentaram um aumento estatisticamente significativo da síntese de DNA e de PTG, em 12 h. (p < 0,01) e em 24 h. (p < 0,05). Exceto o aumento da síntese de DNA do grupo submetido à força de 5 kPa que durante 24h. não foi estatisticamente significativo (p > 0,05). A força de 10 kPa causou uma diminuição estatisticamente significativa na síntese de DNA e de PTG nos condrócitos do côndilo mandibular, em ambos os tempos de ensaio mecânico (p < 0,01). Por outro lado, os condrócitos do joelho apresentaram um aumento na síntese de DNA e de PTG quando submetidos à todas as magnitudes de força de tração...

ABSTRACT

Functionally, the mandibular condylar cartilage is similar to the ankle articular cartilage, both provides lubrication to resist friction and offers protection against external mechanical loading. However, the effect of tension loadings on these two articular cartilages remains unclear. The purpose of this study was to evaluate in vitro, the metabolism of the chondrocytes isolated from the cartilage tissues of porcine mandibular condyle and ankle, in response to the tension mechanical forces, related to the syntheses of DNA and proteoglycan (PTG). It was also verified the expression of mRNA type II collagen and aggrecan on the condrocytes of these two joints on culture time-dependent, using a quantitative real-time PCR analysis. The chondrocytes were submitted to tensile mechanical strains of 2 kPa (3 percent elongation), 5 kPa (7 percent elongation) and 10 kPa (12 percent elongation), with a frequency of 30 cycles/min for 12 and 24 hours. The results showed that the condrocytes from mandibular condyle, when submitted to tension forces of 2 kPa and 5 kPa, demonstrated a statistically significant enhancement of DNA and PTG, in 12 h. (p < 0.01) and in 24 h. (p < 0.05). Except the increase of DNA synthesis of the group submitted to the force of 5 kPa during 24 h. that was not statistically significant (p > 0.05). The force of 10 kPa caused a statistically significant decrease of DNA and PTG syntheses on the condrocytes of mandibular condyle, in both periods of mechanical stimulation (p < 0.01). On the other side, the condrocytes of ankle showed an increase of DNA and PTG syntheses when subjected to all the magnitudes of tension forces...