Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AEPNGJ
Type: Tese de Doutorado
Title: Estudo dos mecanismos envolvidos na reabsorção óssea alveolar induzida pela deficiência de estrógeno
Authors: Soraia Macari
First Advisor: Tarcilia Aparecida da Silva
First Co-advisor: Mauro Martins Teixeira
First Referee: Adelina Martha dos Reis
Second Referee: Cinthia Mara da Fonseca Pacheco
Third Referee: Leandro Silva Marques
metadata.dc.contributor.referee4: Cleida Aparecida de Oliveira
Abstract: INTRODUÇÃO: Durante a menopausa, a redução dos níveis de estradiol (E2) pode acarretar um processo de osteoporose. Embora esteja bem estabelecido que o E2 apresenta efeitos diretos sobre as células ósseas, seu mecanismo de ação não está completamente esclarecido. Considerando-se que o processo de formação/reabsorção óssea é também influenciado por citocinas e quimiocinas, fica clara a necessidade de avaliar a relação entre o E2 e estas moléculas no controle da homeostase óssea e em processos patológicos, como a osteoporose. OBJETIVOS: 1. Avaliar o efeito da redução do E2 na perda óssea alveolar e se a reposição com E2 leva à modificação do fenótipo; 2. Avaliar o efeito da deleção do receptor de estrogênio ER na reabsorção óssea alveolar e mecanicamente induzida; 3. Avaliar o efeito da deleção do receptor de IL-33, ST2, na reabsorção óssea alveolar associada a ovariectomia (OVX) e mecanicamente induzida. MÉTODOS: Objetivo 1. Foi realizada OVX e reposição hormonal com 17-estradiol (E2) em animais C57BL/6 e Balb/c. Animais intactos foram utilizados como controle. Foi realizada a eutanásia após períodos de 15 e 30 dias para coleta dos ossos maxilares para avaliação por microtomografia computadorizada (microCT) e ELISA e fêmures para análise histomorfométrica; Objetivo 2. O osso alveolar de animais fêmeas e machos homozigotos ER+/+ (wild type - WT) and ER-/- (ERKO - deficiente para o receptor de estrogênio alfa) submetidos ou não à força ortodôntica, foram analisados empregando-se microCT, RT-PCR e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Células de medula óssea (CMO) dos animais WT e ERKO foram utilizadas para obtenção de culturas de osteoblastos e osteoclastos; Objetivo 3. OVX e reposição hormonal com mini-implantes contendo E2 foram realizadas em animais Balb/c (WT) e deficientes para o receptor de IL-33 (ST2-/-). Ossos maxilares submetidos ou não à movimentação ortodôntica foram analisados por meio de análise histológica, histomorfométrica, RT-PCR e CMO foram obtidas para diferenciação em osteoclastos. RESULTADOS: Objetivo 1. As análises por microCT demonstraram que a OVX resultou em diminuição da espessura, densidade e volume ósseo, assim como aumento da separação do osso trabecular. Houve também redução da crista óssea alveolar associada a OVX. Estes efeitos foram associados à redução da porcentagem de osso trabeculado e espessura cortical do fêmur. A reposição hormonal com E2 reverteu o fenótipo ósseo observado nos ossos alveolares e fêmur após OVX. Verificamos ainda, aumento da expressão de TNF- e da razão RANKL/OPG nos tecidos periodontais após OVX, o qual também foi revertido pela reposição com E2; Objetivo 2. Animais fêmeas e machos ERKO demonstraram aumento da perda óssea alveolar e movimentação ortodôntica dentária (OTM) associado com a diminuição da porcentagem de cálcio e aumento da expressão de IL-33 no periodonto. Ambos os sexos ERKO demonstraram fenótipo ósseo osteoporótico nos fêmures e vértebras. Resultados in vitro mostraram aumento da diferenciação de osteoclastos e de osteoblastos em CMO obtidas dos animais ERKO quando comparados aos WT; Objetivo 3. A deficiência do receptor de IL-33, ST2, resultou em perda óssea significativa no fêmur e maxila. Animais WT e deficientes do receptor de ST2, exibiram similar perda óssea no fêmur após OVX. Por outro lado, a estrutura do osso maxilar dos camundongos ST2-/- não foi afetada pela OVX. Além disso, em condições de estímulo mecânico, E2 e ST2 individualmente proporcionaram osteoproteção, porém na ausência de ambos (camundongos ST2-/- submetidos a OVX) este efeito não foi observado. Os experimentos in vitro confirmaram os efeitos anti-osteoclastogênicos da IL-33 e E2, entretanto este resultado não foi observado quando o tratamento com IL-33 foi realizado em células provenientes de animais OVX. CONCLUSÕES: A falta de estrogênio acarreta perda óssea alveolar com aumento da expressão de TNF- e da razão RANKL/OPG. Nossos resultados permitem sugerir que o efeito do E2 no osso alveolar ocorre via ER e que a perda óssea alveolar, causada pela falta de estrogênio, pode estar relacionada ao aumento de IL-33. Os efeitos "osteoprotetores" de IL-33/ST2 no osso alveolar, por sua vez, não são observados em condições de redução de E2
Abstract: INTRODUCTION: Throughout the immediate postmenopausal first years, decreased estrogen levels lead to rapid bone loss that may lead to an osteoporosis process. Estradiol (E2) mechanism of action remains unclear, despite of it well-established effect of on bone cells. Bone remodeling/resorption also depends on cytokines and chemokines, thus it is clear the necessity to better understand the relationship between E2 and chemokines in pathologic condition as osteoporosis. PURPOSE: 1. To evaluate the effect of estrogen-deficiency and E2 replacement in the mice alveolar bone microarchitecture; 2. To evaluate the effect of estrogen receptor ER in alveolar bone and mechanical loading-induced bone remodeling; 3. To determine the effect of ST2/IL-33 in alveolar bone loss by ovariectomy (OVX) and mechanical loading-induced bone remodeling. METHODOS: Purpose 1. C57BL6/J and Balb/c mice were OVX and implanted with oil- (OVX) or 17-estradiol (E2)-containing (OVX+E2) capsules. Ovary-intact mice were used as controls. Euthanasia was achieved 15 and 30 days after OVX and maxillary bone were collected for micro computed tomography (microCT) analysis and ELISA and femur for histomorphometric analysis; Purpose 2. The alveolar bone and mechanical loading induced bone of females and males homozygote ER+/+ (wild type - WT) and ER-/- (ERKO - estrogen receptor knockout) mice were submitted to microCT, RT-PCR and energy dispersive spectroscopy (EDS). WT and ERKO mice bone marrow cells (BMC) were differentiated into osteoblasts and osteoclasts cell culture; Purpose 3. Balb/c (Wilde-type-WT) and ST2-/- mice were ovariectomized and implanted with oil- (OVX) or E2-containing capsules (OVX+E2). Maxillary bones submitted or not to mechanical loading were analyzed by histology and histomorphometric analysis, RT-PCR and bone marrow cells (BMC) were isolated to osteoclasts differentiation. RESULTS: Purpose 1. As determined by maxillary alveolar bone microCT analysis, OVX mice displayed decreased trabecular thickness, bone density and bone volume, and increased trabecular separation. A significant loss of alveolar bone crest was also associated with ovariectomy. These effects were associated with a reduction of trabecular bone percentage and cortical thickness in the femur. The E2 replacement fully prevented ovariectomy-induced alterations in the alveolar and femoral bones. Moreover, TNF- levels and RANKL/OPG ratio were increased in the maxilla after OVX, and these responses were also reversed by E2. Purpose 2. Maxillay alveolar bone loss and orthodontic tooth movement (OTM) were augmented in female and male ERKO mice and associated with decreased calcium percentage levels and increased expression IL-33 in periodontium. Both genders ERKO demonstrated an osteoporotic phenotype in the femur and vertebrae. In vitro results showed increased osteoclasts and osteoblasts differentiation from BMC in ERKO mice compared to WT mice; Purpose 3. IL-33 receptor deficiency, ST2, caused bone loss in femur and maxillary bone. Similar effects of OVX (loss of bone mass) were observed in long bones of WT and ST2 deficient mice. However, the ovariectomized ST2-/- mice maxillary bone did not exhibit bone loss. Moreover, under mechanical loading-induced bone remodeling, E2 and ST2 individually yielded bone protection, but the phenotype was reversed by their complete absence (ST2-/- OVX mice). In vitro results confirmed that E2 and IL-33 were able to suppress osteoclasts formation. Nevertheless, when BMC were taken from OVX mice, IL-33 treatment did not affect osteoclasts differentiation. CONCLUSION: Estrogen lack will lead to alveolar bone loss in maxillary bone with TNF- and RANKL/OPG ratio increase. Our results suggest that E2 acts through ER in the alveolar bone and that maxillary alveolar bone loss, caused by estrogen lack, might be associated with increased IL-33 levels. However, the "osteoprotective" effect of IL-33/ST2 in alveolar bone is not observed under the condition of estrogen deficiency
Subject: Biologia celular
Reabsorção óssea
Estrógenos Receptores
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AEPNGJ
Issue Date: 20-Feb-2015
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
tese_final___soraia.pdf5.1 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.