Diabetes promove potencialização da reabsorção óssea alveolar e causa desequilíbrio entre MMPS e colágeno em camundongos com doença periodontal experimental

Abstract

A doença periodontal (DP) e o diabetes mellitus (DM) são doenças inflamatórias crônicas, e quando associadas aumentam a destruição da região periodontal. Por esta razão, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel do diabetes sobre o processo inflamatório, reabsorção óssea alveolar, produção de metaloproteinase de matriz (MMP), colágeno e TGF-β1 em camundongos com DP experimental. Foram utilizados 40 camundongos Balb/c machos de 18 – 22 g, distribuídos igualmente em 4 grupos, sendo estes, normal (N), normal com doença periodontal (N+DP), diabético (DM) e diabético com doença periodontal (DM+DP). O diabetes foi induzido por tratamento com estreptozotocina 200 mg/kg por via intraperitoneal. Passados 7 dias os índices glicêmicos foram verificados, e os animais foram considerados diabéticos quando a glicemia apresentava-se igual ou superior a 250 mg/dL. Posteriormente, os camundongos do grupo com DP foram submetidos a uma ligadura em torno dos primeiros molares inferiores, e no 15º dia, estes animais foram eutanasiados e as amostras foram coletadas para as análises seguintes. O tecido gengival marginal foi coletado para as análises de marcadores inflamatórios, tais como, níveis de CXCL2, CCL3 e TGF-β1 por ELISA, expressão gênica de MMP-2, MMP-9, TGF-β1 e col1a2 por RT-PCR em tempo real, e atividade enzimática de MMP-2 e MMP-9 por zimografia. Os parâmetros de reabsorção de osso alveolar, recrutamento de neutrófilos e quantificação de colágeno também foram avaliados, pelo processamento histológico das hemimandíbulas, os quais apresentaram diferença significativa no grupo DM+DP. A DP foi capaz de aumentar a produção de CXCL2, CCL3 e TGF-β1, contudo somente a produção de CXCL2 e CCL3 foi aumentada no grupo DM+DP. A expressão gênica de MMP-2 não apresentou diferença estatística nos grupos analisados, em contrapartida a expressão de MMP-9 foi diminuída com a DP, apresentado diferença significativa no grupo DM+DP, assim como a expressão de TGF-β1 e col1a2. Nos grupos com DP, houve aumento significativo na atividade de MMP-2 e MMP-9, com potencializada atividade de MMP- 2 no grupo DM+DP. Em resumo, nós observamos que o DM mais a DP agravam a resposta inflamatória e processo destrutivo na região periodontal, caracterizada por aumento da migração de neutrófilos, reabsorção óssea, aumento na produção de CXCL2 e CCL3, aumento na atividade de MMP-2 e diminuição da porcentagem de colágeno, sugerindo assim um desequilíbrio no reparo tecidual da região periodontal.

Periodontal disease (DP) and diabetes mellitus (DM) are chronic inflammatory diseases that when associated increase destruction in the periodontal region. Then, the aim of our study was to evaluate the role of DM in inflammatory process, bone resorption, matrix metalloproteinase (MMP), collagen and TGF-β1 production during periodontal disease experimental in mice. Forty Balb/c mice 18-22 g were used, divided equally into 4 groups, normal (N), normal with periodontal disease (N+DP), diabetic (DM), diabetic with periodontal disease (DM+DP). The diabetes was induced by 200 mg/kg streptozotocin via intraperitoneal. After of 7 days the glycemic indices was evaluated, and animals were considered diabetics than blood glucose has become equal to or greater than 250 mg/dL. Mice of the DP group had a ligature around the first molars, and 15th day, the animals were euthanized and samples were collected for the following analyzes. The gingival tissue was collected to analysis inflammatory markers, such as CXCL2, CCL3 and TGF-β1 levels by ELISA; gene expression of MMP-2, MMP-9, TGF-β1 and col1a2 by real time RT-PCR; and MMP-2 and MMP-9 enzyme activity by zymography. The parameters of alveolar bone resorption, neutrophil recruitment and collagen quantification also were evaluated by histological processing of the hemimandibles, which showed significant difference in DM+DP group. Periodontal disease was able to increase CXCL2, CCL3 and TGF-β1 production, however only CXCL2 and CCL3 production were increased in the DM+DP group. Gene expression of MMP-2 was not significant altered in the groups analyzed, however expression de MMP-9 was reduced in the DP, meanly in the DM+DP group, well as expression of TGF-β1 and col1a2. In addition, groups with periodontal disease showed significant enhance in the activity of the MMP-2 and MMP-9, with high level activity of MMP-2 in the DM+DP group. In summary, it was possible to observe that diabetes plus DP aggravate inflammatory and destructive process of periodontal region, characterized by increased in the neutrophil migration and bone resorption, higher CXCL2 and CCL3 production, and increase in the MMP-2 activity with change of the amount of collagen, suggesting an imbalance in tissue repair of periodontal region.