Influence of occlusal alterations on temporomandibular joint and mandibular growth : an animal model study

A cartilagem articular do côndilo mandibular é responsável pelo crescimento ósseo endocondral durante o desenvolvimento mandibular. Ela depende do funcionamento adequado da articulação temporomandibular (ATM) para sua diferenciação e maturação. Trabalhos demonstram que a manipulação funcional da mandíbula foi capaz de alterar a dinâmica fisiológica dessa cartilagem. Nesse sentido, a protrusão diminuiria a ação de cargas sobre o côndilo mandibular, estimulando o crescimento endocondral, e de forma inversa, a retrusão aumentaria a pressão sobre a cartilagem, inibindo o crescimento. Essas técnicas têm sido utilizadas com relativo sucesso na ortopedia facial com o intuito de corrigir discrepâncias maxilo-mandibulares. Entretanto, alguns quadros patológicos presentes nas ATMs podem alterar o seu desenvolvimento normal. Um dos fatores etiológicos que pode ser associado à presença de alterações no côndilo mandibular é a oclusão dental. A hipótese formulada é de que a presença de instabilidade ortopédica causada por um fator oclusal durante a fase de desenvolvimento pode levar à deficiência do crescimento mandibular e alterações intra-articulares. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar, em modelo animal, alterações da oclusão dental sobre o crescimento mandibular e tecidos intra-articulares. O estudo foi randomizado e cego. Foram utilizadas 40 ratas Wistar com 5 semanas de idade divididas aleatoriamente em 4 grupos com o mesmo número de animais: controle, com interferência oclusal, com ausência dos molares inferiores unilateral e com ausência dos molares inferiores bilateral. Os animais foram acompanhados por 8 semanas, período que correspondeu a sua fase de maturação óssea. Após esse período, os animais foram sacrificados e realizou-se tomografia computadorizada de feixe cônico (Cone beam) de suas cabeças para construção de protótipos de biomodelos, sobre os quais foram mensurados o comprimento da mandíbula, a altura do ramo mandibular e distância intercondilar. Em seguida, as articulações temporomandibulares foram cuidadosamente preparadas para análise imunohistoquímica dos níveis de colágeno tipo II, Fator de Crescimento Endotelial Vascular, e Interleucina 1? na cartilagem condilar. Os dados foram submetidos a análise estatística através do Software SPSS versão 17.0. As médias entre os grupos foram comparadas através do One-way Anova, enquanto as diferenças entre os lados da mandíbula foram avaliadas através do teste t de Student (?=0.05). A partir da análise dos resultados, observou-se que alterações oclusais podem afetar o desenvolvimento do osso mandibular, bem como alterar a expressão de Colágeno tipo II, Fator de Crescimento Endotelial Vascular e Interleucina 1? na cartilagem condilar. Diante do exposto, conclui-se que a oclusão dentária é capaz de interferir na dinâmica dos tecidos intra-articulares, sendo um fator importante durante o desenvolvimento craniofacialThe condylar cartilage regulates the endochondral ossification during mandibular development. Mechanical stimulus in the temporomandibular joint (TMJ) plays an important role in cell proliferation and differentiation of mandibular condyle. Studies have shown that functional mandibular displacement can affect TMJ cartilage dynamics. Mandibular advancement induces profound metabolic changes in the condyle and enhances growth. In contrast, mandibular retraction reduces growth. The overall picture emerging from the data is that unloading of the condyle increases growth, while loading reduces it. Therefore, dental occlusion could be one of the factors associated with the alteration of the TMJ growth. The hypothesis is that orthopedic instability caused by occlusal factors present during TMJ development can affect mandibular growth and intra-articular tissue. Thus, the purpose of this study was to evaluate the influence of dental occlusion on mandibular growth and intra-articular tissue in Wistar rats. The study was randomized and blinded. Forty 5 weeks old female Wistar rats composed the sample. The animals were randomly allocated to four groups with the same number of rats: (1) control, (2) occlusal appliance for functional posterior displacement of the mandible, (3) unilateral mandibular tooth extraction, (4) bilateral mandibular tooth extraction. The rats were sacrificed after 8 weeks, when they had achieved skeletal maturity. Immediately after death, the heads were fixed in 10% paraformaldehyde, and cone beam CT scan images were taken using the Classic I-CAT (Imaging Sciences International, Hatfield, PA, USA). The 3-dimensional images of rats' skulls were exported in multifile Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) format, and acrylic rapid-prototyped templates of the mandibles were constructed for measurement of mandibular growth. Immunostaining was used for the detection of type II collagen, vascular endothelial growth factor (VEGF) and interleukin-1?. The data were processed with SPSS software (V 17.0 for Windows, SPSS Inc, Chicago, IL, USA). Differences among the groups were analyzed by one-way ANOVA (Tukey test as post-hoc test), while differences between sides were analyzed by non-paired Student's t test. Shapiro-Wilk and Levene tests were used to observe normality and variance homogeneity, respectively. Confidence level was set at 5%. The results of this study showed that dental occlusion is an important factor for the integrity of intra-articular tissues and to the healthy craniofacial development, emphasizing the importance of early treatment to normalize occlusion and create appropriate conditions for normal craniofacial developmen