Influência da nicotina na osseointegração de implantes instalados em tíbias de ratos: avaliação biomecânica, histológica, histométrica e imunoistoquímica

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Data

2016-07-05

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Objetivo: Avaliar do ponto de vista biomecânico, histomorfométrico, histoquímico e através de marcadores imunoistoquímicos a influência da terapia com laser em baixa intensidade (LLLT) na osseointegração de implantes instalados em tíbias de ratos modificados ou não sistemicamente pela nicotina. Materiais e métodos: Um total de 120 ratos (Wistar) foi distribuído em dois grandes grupos experimentais (n = 60) submetidos a duas aplicações diárias de solução salina (Veh) ou nicotina (Nic). Após 30 dias, implantes de titânio (2.2 mm x 4 mm) foram instalados na metáfise proximal de ambas as tíbias de todos os animais. Grupos experimentais de diferentes tratamentos locais do alvéolo cirúrgico previamente a instalação do implante (n = 30) foram criados no momento da cirurgia: Veh - nenhum tratamento; Veh/LLLT - irradiação do alvéolo cirúrgico com laser em baixa intensidade; Nic - nenhum tratamento; Nic/LLLT - irradiação do alvéolo cirúrgico com laser em baixa intensidade. O laser utilizado foi o Thera Lase (InGaAlP 660 nm, modo de aplicação contínuo, em contato com a área, 35 mW, 0,14 J, 4,9 J/cm2, por 4 segundos). Dez animais de cada grupo foram eutanasiados aos 15, 30 e 60 dias pós-operatórios. As tíbias direitas foram submetidas à análise de torque reverso e posteriormente processadas para confecção de cortes histológicos descalcificados, corados por hematoxilina e eosina, vermelho picrosirius ou submetidos a reações imunoistoquímicas com os anticorpos primários policlonais: HIF-1 α, VEGF, BMP-2, RUNX-2, OCN, ALP, RANKL, OPG e TRAP. A partir das tíbias esquerdas foram preparados cortes histológicos calcificados para análise das porcentagens de contato osso-implante (BIC) e área óssea (BA), dentro dos limites das roscas do implante. A análise foi realizada através da microscopia de luz polarizada para análise histoquímica e da microscopia óptica de campo claro para a análise histológica, histométrica e imunoistoquímicas. As imunomarcações foram submetidas à análise qualitativa para os anticorpos HIF-1 α, VEGF, BMP-2, OCN, ALP, RANKL e OPG e análise quantitativa para os anticorpos RUNX-2 e TRAP. Os dados quantitativos foram analisados estatisticamente (p≤0,05). Resultados: A nicotina atrasou a produção de elementos da matriz óssea, diminuiu o padrão de imunomarcação de HIF-1α, VEGF, BMP-2, OCN, ALP e OPG, aumentou o padrão de imunomarcação de RANKL e aumentou a quantidade de células imunorreativas a RUNX-2 e TRAP, diminuindo a BA, embora não tenha sido capaz de influenciar o torque de remoção e o BIC. O laser aumentou o padrão de imunomarcação de HIF-1α, VEGF, BMP-2, OCN e ALP, aumentou a quantidade de células imunorreativas a RUNX-2 e TRAP, aumentou a BA, mas também não foi capaz de influenciar o torque de remoção e o BIC. Adicionalmente, o laser influenciou positivamente a BA e o torque de remoção dos implantes, aumentou a angiogênese e a diferenciação osteoblástica, promovendo a formação óssea, biomineralização e maturação óssea peri-implantar nos animais modificados sistemicamente pela nicotina. Conclusão: A LLLT é capaz de promover o processo de reparo ósseo peri-implantar em condições normais e compensar os efeitos negativos da nicotina na osseointegração.
Objective: To evaluate, from biomechanical, histomorphometric, histochemical stand point and through of immunohistochemical markers, the influence of low level laser therapy (LLLT) on the osseointegration of implants placed in the tibias of nicotine systemically modified (or not) rats. Materials and methods: A total of 120 rats (Wistar) was assigned into two major experimental groups (n = 60) underwent two-daily-applications of saline (Veh) or nicotine (Nic). After thirty days, titanium implants (2.2 mm x 4 mm) were placed in the proximal metaphysis of both tibiae from all animals. Experimental groups of different surgical alveolus local treatments prior to implant placement (n = 30) were created at the moment of the surgery: Veh - no local treatment; Veh/LLLT - irradiation of surgical alveoli with low level laser; Nic - no local treatment; Nic/LLLT - irradiation of surgical alveoli with low level laser. The laser used was Thera Lase® (InGaAIP 660 nm, in continuous mode, in contact with the area, 35 mW, 0.14 J, 4.9 J/cm2 , for 4 seconds). Ten animals from each group were euthanized at 15, 30 and 60 days postoperative. The right tibiae were submitted to reverse-torque analysis and, then processing in order to prepare decalcified histological sections, stained either by hematoxylin and eosin or picrosirius red or subjected to immunohistochemical reactions with the primary polyclonal antibodies: HIF-1 α, VEGF, BMP-2, RUNX-2, OCN, ALP, RANKL, OPG and TRAP. From left tibias were prepared undecalcified histological sections to evaluate the percentages of bone-to-implant contact (BIC) and bone area (BA) within the limits of the implant threads. The histochemical analysis was performed by a polarized light microscopy and the histological, histometric and immunohistochemical analysis were performed by a bright field optical microscopy. The HIF- 1α, VEGF, BMP-2, OCN, ALP, RANKL and OPG immunostaining were submitted to qualitative analysis and the RUNX-2 and TRAP immunostaining were submitted to quantitative analysis. Quantitative data were analyzed statistically (p≤0.05). Results: The nicotine delayed the production of bone matrix components, decreased the imunolabeling pattern of HIF-1α, VEGF, BMP-2, OCN, ALP and OPG, increased the imunolabeling pattern of RANKL, increased the amount of RUNX-2 and TRAP-immunoreactive cells, reduced the BA, but did not influence the BIC and the force required to break the osseointegration. The laser increased the imunolabeling pattern of HIF-1α, VEGF, BMP-2, OCN and ALP, increased the amount of RUNX-2 and TRAP-immunoreactive cells, increased the BA, but also was not be able to influence the BIC and the force required to break the osseointegration. In addition, the laser positively influenced the BA and the implant removal torque, increased the angiogenesis and osteoblast differentiation, promoted bone formation, biomineralization and peri-implant bone maturation in the nicotine systemically modified rats. Conclusions: LLLT is able to promote the peri-implant bone repair process in normal conditions and is able to compensate the negative effects of nicotine on osseointegration.

Descrição

Palavras-chave

Implantes dentários, Lasers, Nicotina, Osseointegração, Dental implants, Nicotine, Osseointegration

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