Molecular aspects of genesis and progression of induced apical periodontitis in mice

O conhecimento dos eventos biológicos que ocorrem no periápice dos dentes com necrose pulpar se torna importante para compreender o desenvolvimento das lesões periapicais. Muitas são as moléculas e mediadores que participam na instalação da lesão periapical, a partir da infecção bacteriana que ocorre no interior dos canais radiculares. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar moléculas do sistema imune inato, da osteoclastogênese e metaloproteinases em lesões periapicais (LP) induzidas experimentalmente em camundongos knockout e wild type. Para esse objetivo, o presente estudo foi dividido em dois trabalhos distintos. O primeiro teve como objetivo avaliar a expressão de metaloproteinase 2 (MMP2) e metaloproteinase 9 (MMP9) durante a progressão da LP em camundongos knockout para TLR2 (TLR2 KO) e MyD88 (MyD88 KO), em comparação com camundongos wild type (WT). O segundo estudo avaliou a correlação da expressão gênica e imunomarcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da LP em camundongos WT. No primeiro estudo lesões periapicais foram induzidas em molares inferiores de 54 camundongos TLR2 KO, MyD88 KO e WT (n=18/grupo). Após 7, 21 e 42 dias, os animais foram eutanaziados e as mandíbulas foram dissecadas e submetidas a processamento histotécnico. Os cortes histológicos foram submetidos a imunohistoquímica e posteriormente foi avaliada presença ou ausência de MMP2 e MMP9 nos diferentes grupos. No segundo estudo, 35 camundongos WT foram utilizados. As lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de ambos os lados. Após 0 (G0), 7 (G7), 21 (G21) e 42 (G42) dias, os animais foram anestesiados e eutanasiados para que as mandíbulas fossem dissecadas e divididas ao meio.O lado direito das mandíbulas foi para o processamento histotécnico, para posterior marcação de RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88, por meio da imuno-histoquímica do lado esquerdo da mandíbula foi utilizado para a extração de RNA, para a determinação da expressão gênica de RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) e MyD88 (Myd88) utilizando quantificação em Tempo Real da Reação da Polimerase em Cadeia (qRT-PCR). Para ambos os estudos, testes paramétricos e não paramétricos foram realizados com nível de significância de 5%. Foi possível observar, no primeiro estudo, que nos períodos iniciais da progressão da lesão periapical, houve um aumento na imunomarcação de MMP9 nos camundongos TLR2 KO e MyD88 KO, quando comparados aos WT, diferente da MMP2 que não se observou nenhum aumento na imunomarcação. No entanto, aos 42 dias observou-se uma redução da imunomarcação de MMP2 e um aumento da MMP9 nos camundongos TLR2 KO. Adicionalmente, no segundo estudo, foi possível observar um aumento da imunomarcação para RANK, RANKL, OPG, TLR2 e MyD88 durante a progressão da lesão periapical (p<0,05). O aumento da expressão de Tnfrsf11 foi diferente entre os grupos G0 e G42, e G21 e G42 (p=0,006). No entanto, a expressão de Tnfrsf11b foi diferente entre os grupos G0 e G7, G7, G21 e G42, sendo possível observar uma diminuição dessa expressão ao longo do tempo (p<0,001). Tlr2 foi mais expresso entre os grupos G0 e G42 (p=0,03). E a expressão da molécula Myd88 foi estatisticamente significante entre os grupos G0 e G7, G21 e G42 (p=0,01). A razão Tnfrsf11/Tnfrsf11b aumentou durante a progressão da lesão periapical (p=0,002). Também foi possível observar uma correlação moderada entre Myd88 e Rankl (r=0,42; p=0,03) e entre Myd88 e Tlr2 (r=0,48; p<0,0001). Após as metodologias empregadas e os dados analisados, concluímos que a produção de MMP2 e MMP9 foi modulada por TLR2 e Myd88 durante a progressão da lesão periapical. Alem disso, podemos sugerir que existe uma correlação positiva entre o sistema RANK/RANKL/OPG e as proteínas do sistema imune inato, TLR2 e MyD88, durante a perda óssea decorrente da infecção bacteriana dos canais radiculares e posterior progressão da lesão periapical.Knowledge of the biological events occurring inteeth apex with pulp necrosis becomes important to understand the development of periapical lesions. There are manymolecules and mediators that participate in the installation of the periapical lesion, from the bacterial infection that occurs inside the root canals. Thus, the aim of the present study was to evaluate molecules of the innate immune system, osteoclastogenesis and metalloproteinases in experimentally apical periodontitis (AP) induced in knockout and wild type mice. For this purpose, the present study was divided into two distinct studies. The first one aimed to evaluate the expression of metalloproteinases 2 (MMP2) and metalloproteinases 9 (MMP9) during the progression of AP in TLR2 knockout mice (TLR2 KO) and MyD88 knockout mice (MyD88 KO), compared to wild type mice (WT). The second study evaluated the correlation of gene expression and immunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during LP progression in WT mice. In the first study AP were induced in lower molars of 54 TLR2 KO, MyD88 KO and WT mice (n = 18 / group). After 7, 21 and 42 days, the animals were euthanized and the jaws were dissected and submitted to histotechnical processing. The histological sections were submitted to immunohistochemistry and subsequently the presence or absence of MMP2 and MMP9 in the different groups was evaluated. In the second study, 35 WT mice were used. Periapical lesions were induced in the lower first molars on both sides. After 0 (G0) to 7 (G7), 21 (G21) and 42 (G42) days, the animals were anesthetized and euthanized so that the jaws were dissected and divided in half. The right side of the jaws was for the histotechnic processing, for subsequent imunostaining of RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88, through immunohistochemistry and the left side of the jaws was used for the extraction of RNA, for the determination of expression of RANK (Tnfrsf11a), RANKL (Tnfrsf11), OPG (Tnfrsf11b), TLR2 (Tlr2) and MyD88 (Myd88) using Quantification Real Time of Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). For both studies, parametric and non-parametric tests were performed with significance level of 5%. It was possible to observe in the first study that in the initial periods of AP progression there was an increase in MMP9 immunostaining in TLR2 KO and MyD88 KO mice when compared to WT, different from MMP2 that no increase in immunostaining was observed. However, at 42 days there was a reduction in MMP2 immunostaining and an increase of MMP9 in TLR2 KO mice was observed. Additionally, in the second study, it was possible to observe an increase in the immunostaining for RANK, RANKL, OPG, TLR2 and MyD88 during periapical lesion progression (p <0.05). The increase in Tnfrsf11 expression was different between groups G0 and G42, and G21 and G42 (p = 0.006). However, the expression of Tnfrsf11b was different between the G0 and G7, G7, G21 and G42 groups, and a decrease in expression over time (p <0.001) was observed. Tlr2 was more expressed between the G0 and G42 groups (p = 0.03). And the expression of the Myd88 molecule was statistically significant between the G0 and G7, G21 and G42 groups (p = 0.01). The Tnfrsf11 / Tnfrsf11b ratio increased during the AP progression (p = 0.002). It was also possible to observe a moderate correlation between Myd88 and Rankl (r = 0.42, p = 0.03) and between Myd88 and Tlr2 (r = 0.48, p