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Tipo: Dissertação
Título: O papel da fosfatidilinositol-3-cinase (pi3k) na remodelação dos ossos maxilares
Autor(es): Mariana de Souza Santos
primer Tutor: Soraia Macari
Resumen: Introdução: O osso é um tecido dinâmico que sofre remodelação fisiológica constante. O processo de remodelação óssea é coordenado por diversos fatores locais e sistêmicos, e a fosfatidilinositol-3-cinase (PI3K) tem sido associada a função das células ósseas. Entretanto, não há estudos que demostrem a relação da PI3Kγ no processo de remodelação óssea induzida na maxila. Objetivo: Investigar o papel da PI3Kγ no processo de remodelação óssea mecanicamente induzida do osso maxilar. Métodos: Neste estudo foram utilizados camundongos machos C57BL6/J selvagens (WT), camundongos machos deficientes para PI3Kγ (PI3Kγ-/-), e camundongos machos com perda da atividade cinase da enzima PI3Kγ (PI3KγKD/KD). A indução da remodelação óssea foi realizada de duas maneiras: por meio de movimentação dentária ortodôntica (OTM) pela instalação de uma mola posicionada entre o primeiro molar superior direito e os incisivos centrais, e por meio da expansão rápida da maxila (ERM) pela instalação de disjuntor palatino posicionado nos molares. Após a eutanásia, as maxilas foram analisadas por microtomografia computadorizada (microCT), análise histomorfométrica, análise da expressão gênica de marcadores de osteoblastos (OBL), osteoclastos (OCL) e moléculas inflamatórias por reação em cadeia da polimerase (RT-PCR), a via de sinalização PI3K foi avaliada por Western blot. Os fêmures foram analisados por microCT, e as células da medula óssea foram diferenciadas em OBL e OCL em cultura de células. Resultados: Os ossos maxilares e palatinos dos animais PI3Kγ-/- e PI3KγKD/KD demonstraram aumento da microarquitetura óssea comparados com os animais WT. Após a indução da remodelação óssea nos animais PI3Kγ-/- verificou-se redução da OTM e ERM, com maior número de OBL e menor contagem de OCL nos ossos maxilares após OTM. Corroborando com estes achados, houve aumento dos marcadores de formação óssea, Runx2 e Alp, redução do gene pró-inflamatório Il-6, assim como falta de responsividade a genes indutores da reabsorção óssea como Rankl. Os ossos maxilares dos animais PI3Kγ-/-apresentaram menor atividade da proteína da via de sinalização p-Akt. A raiz dentária e o fêmur dos animais PI3Kγ-/- apresentaram fenótipo semelhante ao do osso maxilar. A cultura celular revelou uma maior área de mineralização por osteoblastos nas células dos animais PI3Kγ-/- e menor diferenciação de osteoclastos. A ausência de PI3Kγ proporcionou aumento da microarquitetura óssea e radicular demonstrando ser uma importante molécula na diferenciação e cascata de sinalização das células ósseas. Os dados obtidos poderão ser úteis para conduzir futuras estratégias terapêuticas na modulação óssea.
Abstract: Introduction: Bone is a dynamic tissue that undergoes constant physiological remodeling. The bone remodeling process is coordinated by several local and systemic factors, and phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) has been associated with bone cell function. However, as far as we are concerned, there are no studies that investigated PI3Kγ function on induced bone remodeling in the maxilla. Aim: To investigate the role of PI3Kγ in the mechanically induced bone remodeling. Methods: In this study, male wild C57BL6 / J (WT) mice, male mice deficient for PI3Kγ (PI3Kγ-/-), and male mice with loss of the kinase activity of the enzyme PI3Kγ (PI3KγKD/KD). The induction of bone remodeling was performed by orthodontic tooth movement (OTM). A spring was installed and positioned between the first right upper molar and the central incisors, and opening loops were positioned on the molars whit aim of rapid maxillary expansion (RME). After euthanasia, the jaws were analyzed by computerized microtomography (microCT), histomorphometric and gene expression was performed for osteoblast markers (OBL), osteoclasts (OCL), and inflammatory molecules by polymerase chain reaction (RT-PCR). The PI3K signaling pathway was evaluated by Western blot. The femurs were analyzed by microCT and bone marrow cells were differentiated into OBL and OCL. Results: The maxillary and palate bones of PI3Kγ-/- and PI3KγKD/KD animals showed an increase in bone microarchitecture compared with WT animals. After inducing bone remodeling in PI3Kγ-/- animals, there was a reduction in OTM and RME, with a greater number of OBL and a lower OCL count in the maxillary bones after OTM. Corroborating these findings, there was an increase in bone formation markers, Runx2 and Alp, a reduction in the pro- inflammatory gene Il-6, as well as a lack of responsiveness to bone resorption inducing genes such as Rankl. The maxillary bones of PI3Kγ-/- animals showed less protein activity in the p- Akt signaling pathway. The tooth root and femur of the PI3Kγ-/- animals showed a phenotype similar to that of the maxillary bone. Cell culture revealed a greater area of osteoblast mineralization in the cells of PI3Kγ-/- animals and less differentiation of osteoclasts. The absence of PI3Kγ provided an increase in bone and root microarchitecture, proving to be an important molecule in the differentiation and signaling cascade of bone cells. The data obtained are fundamental in order to conduct future therapeutic strategies in bone modulation.
Asunto: Biologia Celular
Remodelação Óssea
Arcada Osseodentária
Fosfatidilinositol 3-Quinases
Osteoclastos
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Departamento: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Tipo de acceso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/73867
Fecha del documento: 30-oct-2020
Aparece en las colecciones:Dissertações de Mestrado

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