Exercício físico moderado em esteira atenua periodontite apical e modula inflamação sistêmica em camundongos

Abstract

O treinamento físico proporciona benefícios à saúde geral, como a regulação do sistema imunológico, contribuindo para a prevenção e o controle de doenças inflamatórias e promovendo uma resposta anti-inflamatória. A periodontite apical (PA) é o resultado de uma resposta imuno inflamatória ante a infecção do sistema de canais radiculares e que pode sofrer influência de fatores sistêmicos. O objetivo foi avaliar se o treinamento físico moderado de corrida em esteira influencia o desenvolvimento da PA e modula a inflamação sistêmica em camundongos. Foram utilizados 40 camundongos machos, linhagem C57BL/6, distribuídos em 4 grupos (n=10): sedentário (SED); treinado (TR); sedentário com PA (SED-PA); treinado com PA (TR-PA). Os animais treinaram a 60% da capacidade física máxima (Tmax), quatro semanas antes de ser induzida a PA e continuaram treinando mais quatro semanas após esse procedimento. Para a indução da PA, foi realizada a abertura coronária dos primeiros molares inferiores bilateralmente e a câmera pulpar foi mantida exposta ao meio bucal durante quatro semanas. Ao final do total de 8 semanas de treinamento, foram coletados sangue, por meio de punção intracardíaca, e mandíbula. Uma hemimandíbula foi analisada por microtomografia para avaliação da reabsorção óssea e, posteriormente, submetida à análise histopatológica. A inflamação na região periapical foi avaliada por meio da quantificação do infiltrado inflamatório em cortes corados com hematoxilina e eosina (HE). A identificação de osteoclastos foi realizada pelo ensaio de fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP), e foi efetuada imuno-histoquímica para IL-6, TNF-α e IL-10. Na hemimandíbula contralateral, as raízes do primeiro molar e o osso adjacente foram coletados e processados para análise da expressão gênica de marcadores relacionados à inflamação e à osteoclastogênese (Il1b, Tnf, Il6, Ctsk, Opg and Rankl). Por fim, as concentrações plasmáticas de IL-1β, IL-6, IL-10 e TNF-α foram determinadas por imunoensaio multiplex. Houve aumento no desempenho físico dos grupos TR e TR-PA em comparação com os grupos SED e SED-PA (p < 0,05). O grupo TR-PA apresentou valores menores de reabsorção óssea, infiltrado inflamatório, número de osteoclastos e imunomarcação para IL-6 e TNF-α em comparação com o grupo SED-PA (p < 0,05). Immunomarcação para IL-10 foi maior no grupo TR-PA do que o SED PA (p < 0,05). Os grupos com PA apresentaram maior expressão gênica de Il1b, Tnf, Il6, Ctsk, and Rankl em comparação aos grupos sem PA (p < 0,05). No entanto, não foram observadas diferenças na expressão desses genes entre os grupos SED-PA e TR-PA (p > 0,05). Em todas as análises realizadas na região periapical, não houve diferença entre os grupos controle (SED e TR) (p > 0,05). Níveis plasmáticos de TNF-α foram maiores no SED-PA (p < 0,05), com tendência de aumento de IL-6 (p > 0,05), em comparação com TR-PA. Pode-se concluir que o treinamento físico moderado em esteira atenuou o desenvolvimento da PA e reduziu os níveis plasmáticos de mediadores pró-inflamatórios sistêmicos em comparação com animais sedentários.

Physical training provides benefits to overall health, including regulation of the immune system, contributing to the prevention and control of inflammatory diseases and promoting an anti-inflammatory response. Apical periodontitis (AP) results from an immunoinflammatory response to infection of the root canal system and may be influenced by systemic factors. The aim of this study was to evaluate whether moderate treadmill running training influences the development of AP and modulates systemic inflammation in mice. A total of 40 male C57BL/6 mice were used and randomly assigned to four groups (n = 10): sedentary (SED); trained (TR); sedentary with AP (SED-AP); and trained with AP (TR-AP). The animals trained at 60% of their maximal physical capacity (Tmax) for four weeks prior to AP induction and continued training for an additional four weeks thereafter. AP was induced by bilateral coronal opening of the mandibular first molars, with the pulp chamber left exposed to the oral environment for four weeks. At the end of the 8-week training period, blood samples were collected via intracardiac puncture, and mandibles were harvested. One hemimandible was analyzed by micro-computed tomography to assess bone resorption and subsequently processed for histopathological analysis. Periapical inflammation was evaluated by quantifying inflammatory infiltrate in hematoxylin and eosin (H&E)-stained sections. Osteoclast identification was performed using tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining, and immunohistochemistry was conducted for IL-6, TNF-α, and IL-10. In the contralateral hemimandible, the roots of the first molar and surrounding bone were collected and processed for gene expression analysis of markers related to inflammation and osteoclastogenesis (Il1b, Tnf, Il6, Ctsk, Opg and Rankl). Plasma concentrations of IL-1β, IL-6, IL-10, and TNF-α were determined by multiplex immunoassay. Physical performance increased in the TR and TR-AP groups compared to the SED and SED-AP groups (p < 0.05). The TR-AP group showed lower values of bone resorption, inflammatory infiltrate, osteoclast number, and immunolabeling for IL-6 and TNF-α compared to the SED-AP group (p < 0.05). Immunolabeling for IL-10 was higher in the TR-AP group than in the SED-AP group (p < 0.05). Groups with AP showed higher gene expression of Il1b, Tnf, Il6, Ctsk, and Rankl compared to groups without AP (p < 0.05). However, no differences were observed between the SED-AP and TR-AP groups for these genes (p > 0.05). No differences were observed between the control groups (SED and TR) in any periapical analyses (p > 0.05). Plasma levels of TNF-α were higher in the SED-AP group (p < 0.05), with a trend toward increased IL-6 (p > 0.05), compared to the TR-AP group. In conclusion, moderate treadmill exercise attenuated the development of apical periodontitis and reduced systemic pro-inflammatory mediators compared to sedentary animals.