Avaliação cognitiva em ratos com periodontite apical tratados com melatonina

Abstract

Atualmente, está bem estabelecido na literatura que inflamações crônicas de origem oral, como a Periodontite Apical (PA) e a Doença Periodontal (DP), podem desencadear desordens sistêmicas, incluindo alterações no sistema nervoso central. A PA é caracterizada por uma inflamação na região periapical, geralmente decorrente de infecção bacteriana do sistema de canais radiculares, promovendo aumento de citocinas pró-inflamatórias capazes de se disseminar sistemicamente. Essas citocinas estão associadas à maior expressão de proteínas como TAU e β-amilóide (Aβ), relacionadas a déficits cognitivos e ao desenvolvimento de doenças neurodegenerativas, como a demência. Apesar dessa associação, ainda há escassez de estudos que investiguem diretamente a relação entre PA e alterações cognitivas. Nesse contexto, a melatonina (MEL) destaca-se por suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes, além de sua capacidade de modular a hiperfosforilação da proteína TAU. O objetivo foi investigar se a periodontite apical induz alterações neuro inflamatórias em ratos jovens e se a melatonina atenua esses efeitos in vivo. Como metodologia, foram utilizados cinquenta e dois ratos Wistar jovens foram distribuídos em quatro grupos: controle (CN), controle tratado com melatonina (CNMEL), periodontite apical (PA) e PA tratada com melatonina (PAMEL). A PA foi induzida por exposição pulpar nos primeiros e segundos molares do lado direito, e a melatonina (MEL, 5 mg/kg) foi administrada por gavagem durante 60 dias. Os testes comportamentais foram realizados antes da indução da lesão e ao final do experimento, seguidos pela eutanásia e coleta do hipocampo para análises bioquímicas. A PA aumentou o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) no plasma e no hipocampo, bem como a ativação hipocampal da quinase N-terminal c-Jun (JNK) e a fosforilação da proteína TAU, sendo esses efeitos atenuados pela MEL. Em contrapartida, a ativação da IKK e os níveis de beta-amiloide não apresentaram diferenças significativas entre os grupos. A PA também induziu comportamento semelhante à ansiedade e prejuízo na memória de reconhecimento de longo prazo, efeitos parcialmente ou totalmente atenuados pela MEL. Conclui-se que a PA induziu neuroinflamação sistêmica e hipocampal, associada à ativação de vias inflamatórias e aumento da fosforilação de TAU, com prejuízos comportamentais e cognitivos, enquanto a MEL atenuou essas alterações. A integração entre o diagnóstico precoce e o tratamento adequado da periodontite apical, associada a intervenções farmacológicas adjuvantes, como a melatonina, representa uma abordagem preventiva e terapêutica inovadora. Essa estratégia integrada pode reduzir a carga inflamatória sistêmica, preservar a função cognitiva e promover um envelhecimento mais saudável, refletindo positivamente na qualidade de vida, na saúde geral da população e na redução dos custos relacionados às doenças crônicas associadas à inflamação.

Currently, it is currently well established in the literature that chronic oral inflammatory conditions, such as apical periodontitis (AP) and periodontal disease (PD), can trigger systemic disorders, including alterations in the central nervous system. AP is characterised by inflammation in the periapical region, generally resulting from bacterial infection of the root canal system, and promotes increased production of proinflammatory cytokines that can disseminate systemically. These cytokines have been associated with increased expression and accumulation of proteins such as TAU and amyloid-beta (Aβ), which are related to cognitive impairment and the development of neurodegenerative diseases, including dementia. Despite this association, studies directly investigating the relationship between AP and cognitive alterations remain scarce. In this context, melatonin (MEL) has attracted attention because of its antiinflammatory and antioxidant properties, as well as its ability to modulate TAU protein hyperphosphorylation. The aim of this study was to investigate whether apical periodontitis induces neuroinflammatory alterations in young rats and whether melatonin attenuates these effects in vivo. Fifty-two young Wistar rats were allocated to four groups: control (CN), melatonin-treated control (CNMEL), apical periodontitis (AP), and melatonin-treated AP (APMEL). AP was induced through pulp exposure of the right first and second molars, and melatonin (MEL, 5 mg/kg) was administered by gavage for 60 days. Behavioural tests were performed before lesion induction and at the end of the experimental period, followed by euthanasia and hippocampal collection for biochemical analyses. AP increased tumour necrosis factor-alpha (TNF-α) levels in both plasma and the hippocampus, as well as hippocampal activation of c-Jun Nterminal kinase (JNK) and TAU protein phosphorylation. These effects were attenuated by MEL. In contrast, IKK activation and amyloid-beta levels did not differ significantly among the groups. AP also induced anxiety-like behaviour and impaired long-term recognition memory, and these effects were partially or completely attenuated by MEL. In conclusion, AP induced systemic and hippocampal neuroinflammation associated with the activation of inflammatory signalling pathways and increased TAU phosphorylation, resulting in behavioural and cognitive impairments, whereas MEL attenuated these alterations. The integration of early diagnosis and appropriate treatment of apical periodontitis with adjunctive pharmacological interventions, such as melatonin, represents an innovative preventive and therapeutic approach. This integrated strategy may reduce the systemic inflammatory burden, preserve cognitive function, and promote healthier ageing, thereby positively affecting quality of life, the overall health of the population, and the reduction of costs associated with chronic inflammation-related diseases.