Avaliação dos efeitos da modulação farmacológica adrenérgica na remodelação óssea em modelo experimental animal sob efeito de estresse crônico

Abstract

Para alcançar taxas adequadas de crescimento e remodelação, o tecido ósseo depende de vias complexas de sinalização e mecanismos de controle. Nesse controle, estão incluídos diversos fatores: mecânicos, parácrinos/autócrinos e hormonais. Complementarmente, o sistema nervoso simpático (SNS) também têm se demonstrado como um mecanismo de regulação e controle para o osso e o periósteo, com base em diversos estudos anatômicos, farmacológicos e genéticos focados na sinalização dos receptores adrenérgicos. Dessa maneira, fatores de risco nervosos parecem ser importantes para a etiologia de doenças ósseas. O SNS é um componente intrínseco do mecanismo de adaptação a situações de estresse, supondo-se assim, que possa ter impacto direto na homeostase óssea. Esse estudo teve como objetivo analisar a influência do estresse crônico, demonstrando se sua presença tem efeitos na estrutura óssea mandibular e se a modulação farmacológica com bloqueadores inespecíficos adrenérgicos α e β, podem influenciar o processo de remodelação óssea. Foram estabelecidos os seguintes grupos experimentais em ratos: Não Estressado (NE); Estressado com injeções de Solução Salina (ES); Estressado com injeções de α-bloqueador (EA); Estressado com injeções de β-bloqueador (EB). Para tanto, foi utilizado modelo animal de indução de estresse crônico moderado (aprovado na CEUA sob Parecer nº 01/2016 de 11/03/2016), análises radiográficas, microtomográficas, histomorfométricas e imunoistoquímicas das hemi-mandíbulas direitas de ratos Wistar (Rattus novergicus). Os dados foram analisados por testes estatísticos inferenciais paramétricos e não paramétricos, conforme normalidade. Como resultado, a análise qualitativa das reconstruções de microtomografias em 3D revelou diferenças morfológicas bastante perceptíveis entre os grupos experimentais. Os grupos NE e ES apresentaram volume ósseo visivelmente menores, com características semelhantes entre si, enquanto os grupos EA e EB demonstraram maior volume da massa óssea mandibular, com aspecto qualitativamente superior. Esses achados, embora não avaliados quantitativamente, indicam possível tendência da preservação ou aumento da massa óssea em resposta à modulação farmacológica do SNS, sendo assim, os dados qualitativos mostram a relevância de análises multimodais complementares na avaliação da modulação da remodelação óssea. Os dados quantitativos, obtidos por análises radiográficas, histomorfométricas e imunoistoquímicas (Osteocalcina, Rank-L e Osteoprotegerina), não apresentaram valores estatisticamente significantes entre os grupos experimentais. Conclui-se que, nas condições experimentais deste estudo, a exposição ao estresse crônico e a modulação farmacológica dos receptores adrenérgicos α e β pode não exercer um impacto mensurável na remodelação óssea mandibular.

To achieve adequate rates of growth and remodeling, bone tissue relies on complex signaling pathways and regulatory mechanisms. This control includes various factors: mechanical, paracrine/autocrine, and hormonal. Additionally, the sympathetic nervous system (SNS) has also been shown to act as a regulatory and control mechanism for bone and periosteum, based on various anatomical, pharmacological, and genetic studies focusing on adrenergic receptor signaling. Thus, nervous risk factors appear to be important in the etiology of bone diseases. The SNS is an intrinsic component of the adaptative mechanism to stress situations, and is therefore assumed that it may directly impact bone homeostasis. This study aimed to analyze the influence of chronic stress and to determine whether its presence affects mandibular bone structure, as well as whether pharmacological modulation using non-specific α and β adrenergic blockers may influence the bone remodeling process. The following experimental groups were established in rats: Non-Stressed (NS); Stressed with Saline Solution injections (SS); Stressed with α-blocker injections (SA); Stressed with β-blocker injections (SB). A moderate chronic stress induction animal model was used (approved by the CEUA under Opinion No. 01/2016 dated 03/11/2016), along with radiographic, microtomographic, histomorphometric, and immunohistochemical analyses of the right hemimandibles of Wistar rats (Rattus norvegicus). Data were analyzed using parametric and non-parametric inferential statistical tests, according to data normality. As a result, the qualitative analysis of 3D micro-CT reconstructions revealed clearly perceptible morphological differences among the experimental groups. The NE and ES groups showed visibly reduced bone volume, with similar structural characteristics, while the EA and EB groups demonstrated greater mandibular bone mass volume, with qualitatively superior morphology. Although not supported by statistical significance, these findings suggest a potential trend toward the preservation or increase of bone mass in response to pharmacological modulation of the SNS. Thus, the qualitative data highlight the relevance of complementary multimodal approaches in the assessment of bone remodeling modulation. Quantitative data obtained from radiographic, histomorphometric, and immunohistochemical analyses (Osteocalcin, RANK-L, and Osteoprotegerin) did not show statistically significant differences among the experimental groups. It is concluded that, under the experimental conditions of this study, exposure to chronic stress and pharmacological modulation of α- and β-adrenergic receptors may not exert a measurable impact on mandibular bone remodeling.