Effects of tamoxifen and anastrozole in ligature-induced periodontitis in ovariectomized rats

Tamoxifen (TMX) and anastrozole (ANA) are selective estrogen receptor modulators and aromatase inhibitors drugs, respectively, used in the therapy of breast cancer, impacting on the bone tissue. The effect of TMX and ANA on the ligature-induced periodontitis in ovariectomized (OVX) rats was evaluated. Initially, 170 Wistar rats were sham-ovariectomized (S-OVX) or OVX. On day seven, periodontitis was induced by ligature (nylon 3.0) on the upper left second molar and the contralateral one as control. Groups of animals received through gavage distilled water (Normal, S-OVX, and OVX), TMX (OVX/TMX 1, 3, and 9 mg/kg) or ANA (S-OVX/ANA 0.5 or OVX/ANA 0.02, 0.1, and 0.5 mg/kg), daily, for 28 days, when were subjected to euthanasia. The gingiva was analyzed through dosages of myeloperoxidase activity (MPO) and TNF-α by ELISA, and the alveolar bone resorption (ABR) was assessed by macroscopic, histometric, histological, and immunohistochemical analysis for TNF-α, RANKL, OPG, and TRAP. Systemically, the following parameters were analyzed: the femur by histological analysis, estradiol serum dosages (ESD), total alkaline phosphatase (TALP) and bone alkaline phosphatase (BALP), the leukogram, the uterus wet weight (UWW), and body mass variation (BMV). The OVX caused hypoestrogenism in relation to basal values and S-OVX animals; without altering by TMX, but reduced by ANA. The UWW was reduced in OVX, OVX/TMX, OVX/ANA and in the S-OVX/ANA animals in relation to normal and S-OVX animals. The second molar ligature caused ABR (macroscopic and microscopies), increase in the gingival levels of MPO and TNF-α, in the immunolabelling for RANKL, ratio RANKL/OPG and TRAP, and reduction of OPG and BALP. The hypoestrogenism due to OVX increased only MPO in relation to the S-OVX. TMX reduced the ABR, besides the MPO, the immunolabelling for TNF-α, RANKL, and TRAP, with a lower ratio of RANKL/OPG, and increased the BALP levels, maintaining the OPG levels close to the normal group values. ANA in S-VOX animals did not altered the evaluated parameters. However, when combined with OVX, the additional hypoestrogenism seen in the OVX/ANA group, albeit it did not increase the MPO and TNF-α in relation to what was observed in non-treated OVX animals, it did increase the ABR associated with the increase in the MPO in relation to S-OVX animals as well as the rise in the RANKL, RANKL/OPG ratio, and TRAP, and it reduced both OPG and BALP. The femoral analysis showed that the OVX did not promote significant bone alterations in comparison with the Normal and S-OVX groups, as well as compared with TMX-treated animals. ANA promoted changes in the femur of S-OVX and OVX animals, with presence of fibrous connective tissue in the epiphysis, inflammation in the periosteum and broad spinal spaces, especially in OVX animals. The periodontitis induced leukocytosis at the expenses of neutrophilia and lymphomonocytosis, and added to OVX observed a leukocytosis increasing. This was prevented by TMX and did not alter by ANA. Finally, the OVX promoted a higher weight gain in relation to the Normal and S-OVX animals. OVX/TMX resulted in lower weight gain, and OVX/ANA, curve similar to that of OVX. In summary, the modulation of estrogen receptors by TMX prevented the bone resorption due to a reduction in the inflammatory response and potentially favoring the bone formation via the modulation of osteoclastogenic cytokines, while the estrogen synthesis inhibition by ANA, besides increasing bone destruction, it even reduced the mechanisms of bone formation.Tamoxifeno (TMX) e anastrozol (ANA) são fármacos moduladores dos receptores de estrógeno e inibidores da aromatase, respectivamente, utilizados na terapia do câncer de mama, com repercussões no tecido ósseo. Avaliou-se o efeito do TMX e do ANA na periodontite induzida por ligadura em ratas ovariectomizadas (OVX).Inicialmente, 170 ratas Wistar foram falso-ovariectomizadas (F-OVX) ou OVX. No dia 7, a periodontite foi induzida por ligadura (náilon 3.0) do 2°molar superior esquerdo, e contralateral como controle. Grupos de animais receberam por gavagem água destilada (Normal, F-OVX e OVX), TMX (OVX/TMX 1, 3 e 9 mg/kg) ou ANA (F-OVX/ANA 0,5 ou OVX/ANA 0,02, 0,1 e 0,5 mg/kg), diariamente, por 28 dias, quando foram eutanasiados. A gengiva foi analisada por dosagens de atividade de mieloperoxidase (MPO) e de TNF-α por ELISA, e a reabsorção óssea alveolar (ROA) por macroscopia, histometria, histologia, e imunohistoquímica para TNF-α, RANKL, OPG e TRAP. Sistemicamente, foram avaliados o fêmur por histologia; as dosagens séricas de estradiol (EST), fosfatases alcalinas total (FAT) e óssea (FAO); o leucograma; o peso úmido do útero (PUU) e a variação de massa corpórea (VMC). A OVX causou hipoestrogenia em relação aos valores basais e de F-OVX; não sendo alterada por TMX, mas reduzida por ANA. O PUU foi reduzido nos animais OVX, OVX/TMX, OVX/ANA e F-OVX/ANA em relação aos animais Normal e F-OVX. A ligadura do 2º molar induziu ROA (macroscopia e microscopias), aumento dos níveis gengivais de MPO e TNF-α, das imunomarcações de RANKL, razão RANKL/OPG e TRAP, e redução de OPG e FAO. A hipoestrogenia por OVX aumentou somente a MPO em relação a F-OVX. TMX reduziu a ROA, além da MPO, da imunomarcação para TNF-α, RANKL e TRAP, e a razão RANKL/OPG; aumentou os níveis de FAO, e manteve os níveis de OPG semelhantes ao Normal. O ANA em animais F-OVX não alterou os parâmetros avaliados. Porém, quando combinada à OVX, a hipoestrogenia adicional vista no grupo OVX/ANA, apesar de não ter aumentado MPO e TNF-α em relação ao observado em animais OVX não tratados, aumentou a ROA, associada ao aumento de MPO em relação aos animais F-OVX, bem como aumento de RANKL, razão RANKL/OPG e TRAP; e diminuiu ambas OPG e FAO. A análise do fêmur mostrou que a OVX não promoveu alterações significantes nesse osso em comparação ao Normal e F-OVX, assim como de animais tratados com TMX.O ANA promoveu alterações no fêmur de animais F-OVX e OVX, com presença de tecido conjuntivo fibroso na epífise, inflamação no periósteo e espaços medulares amplos, sobretudo no de animais OVX. A periodontite induziu leucocitose, à custa de neutrofilia e linfomonocitose, e somada à OVX observou-se aumento dessa leucocitose. Esta foi prevenida pelo TMX, e não alterada por ANA. Por fim, a OVX promoveu maior ganho de peso em relação ao de animais Normais e F-OVX. OVX/TMX resultou em menor ganho de peso, e OVX/ANA, curva semelhante ao de OVX. Em suma, a modulação de receptores de estrógeno por TMX preveniu reabsorção óssea por reduzir a resposta inflamatória e potencialmente favorecendo a formação óssea, via modulação de citocinas osteoclastogênicas, ao passo que a inibição da síntese estrógeno por ANA, além de aumentar a destruição óssea, ainda reduziu os mecanismos formadores ósseos